أخبار

حدد فيروسات الاكليل بسرعة وموثوقية باختبار جديد


اختبار الاكليل الفعال في المستقبل؟

في أزمة كورونا ، نحتاج بشكل عاجل إلى طرق فعالة لحماية أنفسنا وتحديد المرض المحتمل في مرحلة مبكرة. تم الآن تطوير مستشعر جديد يتيح الكشف عن فيروسات الاكليل بسرعة خاصة.

بفضل التعاون بين Empa و ETH Zurich والمستشفى الجامعي في زيورخ ، تم تطوير مستشعر يمكنه الكشف عن فيروسات الهالة بشكل موثوق. ونشرت نتائج الدراسة في مجلة ACS Nano الصادرة باللغة الإنجليزية.

جهاز استشعار للكشف عن السارس CoV-2؟

يعمل الباحثون المشاركون في التطوير بشكل عام على قياس وتحليل وتقليل ملوثات الهواء مثل الهباء الجوي والجسيمات النانوية المنتجة بشكل مصطنع. لكن أزمة الإكليل الحالية غيرت أهداف مرفق الأبحاث. حاول الفريق تطوير مستشعر يمكنه اكتشاف مرض السارس - CoV-2 بسرعة وموثوقية.

تم تطوير جهاز الاستشعار الحالي بشكل أكبر

حتى قبل أن يبدأ COVID-19 في الانتشار ، كانت مجموعة البحث تبحث بالفعل عن أجهزة استشعار يمكنها اكتشاف البكتيريا والفيروسات في الهواء. في يناير ، توصلت مجموعة البحث إلى فكرة استخدام هذا كأساس لتطوير جهاز الاستشعار بشكل أكبر حتى يتمكن من تحديد فيروس معين بشكل موثوق.

مشاكل طرق الاختبار الموجودة

هناك حاجة ماسة اليوم إلى اختبارات سريعة وموثوقة للسيطرة على الوباء في أسرع وقت ممكن. تستخدم معظم المختبرات طريقة جزيئية للكشف عن الفيروسات في التهابات الجهاز التنفسي. وهذا قادر على اكتشاف حتى أصغر كميات الفيروسات. ومع ذلك ، هناك مشكلة في أن الطريقة يمكن أن تستغرق وقتًا وعرضة للخطأ.

جهاز الاستشعار البيولوجي البصري كبديل؟

في العمل البحثي الحالي ، تم تطوير طريقة اختبار بديلة في شكل جهاز استشعار حيوي بصري. يجمع هذا المستشعر بين تأثيرين مختلفين ، مما يجعله قادرًا على اكتشاف الفيروس بشكل أكثر أمانًا وموثوقية. إنه تأثير بصري وحراري.

كيف يتم بناء فيروس الاكليل؟

يستخدم الاختبار جزر نانو الذهب ومستقبلات الحمض النووي المنتجة بشكل اصطناعي والتي تتطابق مع تسلسل RNA محدد لفيروس سارس - CoV - 2. فيروس الاكليل هو فيروس RNA. يتميز هذا بحقيقة أن الجينوم الخاص به لا يتكون من ضفيرة مزدوجة للحمض النووي مثل الكائنات الحية. يتكون من حبلا واحد من الحمض النووي الريبي. أفاد الباحثون أن مستقبلات الحمض النووي الاصطناعي على المستشعر هي التسلسلات التكميلية لتسلسلات جينوم RNA الفريدة من الفيروس ، والتي يمكن أن تحددها بوضوح.

كيف يعمل الاختبار؟

التكنولوجيا المستخدمة للكشف هي ظاهرة بصرية تحدث غالبًا في الهياكل النانوية المعدنية. إذا كانت هذه الإثارة ، فإنها تعدل الضوء الساقط في نطاق معين من الطول الموجي وبالتالي تخلق ما يسمى المجال القريب البلازميدي حول البنية النانوية.

يقيس جهاز الاستشعار البصري التغييرات التي تحدث

عندما ترتبط الجزيئات بالسطح ، يتغير مؤشر الانكسار المحلي داخل المجال القريب. باستخدام مستشعر ضوئي ، يمكن قياس مثل هذا التغيير وأخيرًا يمكن تحديد ما إذا كانت العينة تحتوي على خيوط RNA ذات الصلة.

ما الدور الذي لعبته الحرارة في الاختبار؟

في هذه العملية ، من المهم جدًا أن يتم اكتشاف خيوط الحمض النووي الريبي فقط التي تتطابق تمامًا مع مستقبل الحمض النووي على المستشعر. يساعد التأثير الثاني هنا ، وهو ما يسمى بتأثير الحرارة الضوئية البلازمية (PPT). إذا تم إثارة نفس البنية النانوية على المستشعر باستخدام ليزر عند طول موجة معين ، فإنها تولد حرارة موضعية.

ما هو التهجين؟

يتكون جينوم الفيروس من حبلا واحد فقط من الرنا. عندما يجد هذا الخيط نظيره التكميلي ، يجتمع الاثنان لتشكيل خيط مزدوج. هذه العملية تسمى التهجين.

امكانية نتائج اختبار خاطئة؟

إذا انقسمت حبلا مزدوجة إلى حبلا واحدة ، فإن هذا يسمى تمسخ. يحدث هذا عند درجة حرارة الانصهار. ومع ذلك ، إذا كانت درجة الحرارة المحيطة أقل بكثير من درجة حرارة الانصهار ، فإن الخيوط غير المكملة لبعضها البعض يمكن أيضًا أن تترابط ، مما قد يؤدي إلى نتائج اختبار غير صحيحة ، حسب تقرير الباحثين.

فوائد درجة الحرارة المحيطة التي يسببها تأثير PPT

إذا كانت درجة الحرارة المحيطة أقل بقليل فقط من درجة حرارة الانصهار ، يمكن فقط توصيل خيوط مكملة. هذا هو بالضبط نتيجة زيادة درجة الحرارة المحيطة ، التي يسببها تأثير PPT.

يمكن للمستشعر التفريق بوضوح بين تسلسلات RNA

لمعرفة مدى موثوقية اكتشاف جهاز الاستشعار الجديد لفيروس SARS-CoV-2 الحالي ، تم اختبار الجهاز على فيروس قريب جدًا. كان هذا هو فيروس السارس (SARS-1) ، وهو الفيروس الذي اندلع في عام 2003 وأحدث وباء السارس في ذلك الوقت. يختلف الفيروسان بشكل طفيف جدًا في الحمض النووي الريبي. أفاد مؤلف الدراسة جينغ وانغ في بيان صحفي: "أظهرت اختباراتنا أن المستشعر يمكن أن يميز بوضوح بين تسلسل الحمض النووي الريبي المتشابه جدًا للفيروسين". بالإضافة إلى ذلك ، لم يستغرق الاختبار وقتًا طويلاً للحصول على نتائج. (مثل)

معلومات المؤلف والمصدر

يتوافق هذا النص مع مواصفات الأدبيات الطبية والمبادئ التوجيهية الطبية والدراسات الحالية وقد تم فحصها من قبل الأطباء.

تضخم:

  • Guangyu Qiu و Zhibo Gai و Yile Tao و Jean Schmitt و Gerd A. Kullak-Ublick و Jing Wang: مستشعرات ضوئية حرارية بلازمية وظيفية مزدوجة للكشف عن متلازمة الالتهاب التنفسي الحاد شديدة الدقة 2 ، في ACS Nano (تم نشره في 13 أبريل 2020) ، ACS نانو
  • جهاز استشعار ضوئي بصري لفيروس COVID-19 ، idw (تم نشره في 21 أبريل 2020) ، idw


فيديو: أخيرا. دواء بريطاني ناجع لمرضى فيروس كورونا وثمنه مفاجأة (يونيو 2021).