محققان موفق به ساخت زیست‌حسگری قوی برای شناسایی کرونا شدند

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، جینگ وانگ و همکارانش در Empa و ETH زوریخ روی اندازه‌گیری، تحلیل و کاهش ذرات آلاینده هوا نظیر آئروسل‌ها کار می‌کنند. با شیوع ویروس کرونا این گروه تصمیم گرفتند با تغییر راهبرد به سراغ ساخت حسگری بروند که بتواند به سرعت ویروس کووید ۱۹ را شناسایی کند.

آن‌ها پیش از شیوع کرونا نیز تحقیقاتی درباره حسگر‌ها انجام داده بودند، اما از اوایل ژانویه این تحقیقات سمت و سوی تازه‌ای پیدا کرد.

وانگ و همکارانش زیست‌حسگر نوری را ساختند که از دو راهبرد نوری و حرارتی برای تشخیص استفاده می‌کند. این حسگر براساس ساختار‌های ریز طلا موسوم به نانوجزیره‌های طلا ساخته شده است. روی این نانوجزیره‌ها، گیرنده‌های DNA که به‌صورت مصنوعی در آزمایشگاه ساخته شده و می‌تواند توالی ویژه‌ای از RNA را هدف قرار دهد، رشد داده شد. این گیرنده می‌توانند RNA ویروس کرونا را به‌صورت انتخابی تشخیص دهد، در واقع این رشته‌های DNA به‌صورت مکمل RNA ویروس هستند و در نتیجه این حسگر قادر به تشخیص ویروس است.

فناوری که این گروه تحقیقاتی از آن استفاده کردند LSPR نامیده می‌شود که در واقع رزونانس پلاسمون سطحی محلی است. این یک پدیده نوری بوده که روی سطح نانوساختار‌های فلزی اتفاق می‌افتد. زمانی که مولکول هدف به سطح ذره می‌چسبد، ضریب شکست محلی تغییر می‌کند و از روی تغییر ضریب شکست می‌توان شناسایی را انجام داد.

نکته مهم اینجا است که تنها رشته RNA مورد نظر به DNA متصل شود، این جایی است که حسگر دوم وارد عمل می‌شود. اثر گرمانوری پلاسمونی یا PPT در بخش دوم استفاده می‌شود که میزان اتصال ناخواسته را به حداقل می‌رساند.

عملکرد این بخش دوم به این شکل است که ترکیب رشته RNA با مکمل خود در فرآیندی موسوم به هیبریداسیون در دمای خاصی انجام می‌شود. در دما‌های پایین‌تر برخی رشته‌های غیرمکمل ممکن است به DNA متصل شوند، اما اگر دما بالاتر رود این اتصال ناخواسته و نامطلوب به حداقل می‌رسد. در نتیجه، با ترکیب روش گرمایی و نوری می‌توان دقت و حساسیت این روش را افزایش داد.