با تلاش پژوهشگران؛

کیت تشخیص عوامل بیماری زا با نانوالماس‌ کوانتومی ساخته شد

پژوهشگران با استفاده رفتار حسگری کوانتومی نانوالماس‌ها، کیت تشخیصی ساختند که قادر است عوامل بیماری‌زا را در مقادیر بسیار کم شناسایی کند.

کد خبر: ۸۹۳۷۹۵

دوشنبه - ۱۰ آذر ۱۳۹۹ / November 30, 2020

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، براساس مطالعه‌ای که توسط محققان دانشگاه کالیفرنیا انجام شده است، می‌توان از توانایی‌هایی حسگری کوانتومی نانوالماس‌ها برای بهبود حساسیت آزمایش‌های تشخیصی مبتنی بر کاغذ استفاده کرد. این فناوری قادر است تا تشخیص زودتر بیماری‌هایی مانند HIV را فراهم کند.

تست‌های جریان جانبی مبتنی بر کاغذ از ساز و کار مشابه با تست‌های بارداری برای ارائه نتایج استفاده می‌کنند. در این تست‌ها نوار کاغذی در نمونه مایع خیس می‌شود و تغییر رنگ – یا سیگنال فلورسنت – نشان دهنده نتیجه مثبت و تشخیص پروتئین‌های ویروس یا DNA است.

چنین تست‌هایی به‌ طور گسترده برای تشخیص ویروس‌های مختلف از HIV گرفته تا SARS-CoV-۲ استفاده می‌شوند (آزمایشات جریان جانبی ویروس کرونا در حال حاضر به ‌طور آزمایشی در سراسر انگلستان انجام می‌شود) و می‌توانند روش تشخیصی سریعی را ارائه دهند، زیرا لازم نیست نتایج در آزمایشگاه پردازش شود.

به تازگی مقاله‌ای در نشریه Nature به چاپ رسیده که در آن محققان نشان دادند که می‌توان از نانوالماس‌های ارزان قیمت برای نشان دادن وجود نشانگر بیماری HIV با حساسیت هزاران برابر بیشتر از نانوذرات طلا که به‌طور گسترده در این آزمایش‌ها به کار گرفته می‌شود، استفاده کرد.

این حساسیت بیشتر باعث می‌شود که ویروس در مقادیر بسیار کمتر نیز شناسایی شود، به این معنی که این کیت تشخیص طبی می‌تواند سطح کمتری از عامل بیماری‌زا را شناسایی کرده و بیماری را در مراحل اولیه تشخیص دهد. چنین مزیت و قابلیتی برای کاهش خطر انتقال آلودگی و درمان موثر بیماری‌هایی مانند HIV بسیار مهم است.

این گروه تحقیقاتی در حال کار روی سازگاری فناوری جدید خود به ‌منظور شناسایی ویروس کرونا و سایر بیماری‌ها طی ماه‌های آینده است. گام بعدی در این پروژه، ساخت یک دستگاه دستی است که بتواند نتایج را «بخواند».

راشل مک کندری، استاد فناوری نانوپزشکی در دانشگاه کالیفرنیا می‌گوید: «مطالعه اثبات این مفهوم نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از فناوری‌های کوانتومی برای شناسایی مقادیر بسیار اندک ویروس در نمونه بیمار استفاده و در نتیجه بیماری را به سرعت شناسایی کرد.»

محققان از خواص کوانتومی نانوالماس‌های ساخته شده با نقص ساختاری دقیق استفاده کردند. این نقص در ساختار بسیار منظم الماس، مرکزی ایجاد می‌کند که به آن مرکز حفره نیتروژن (NV) گفته می‌شود. مراکز NV کاربرد‌های بسیاری دارند. مراکز NV می‌توانند با انتشار نور شدید فلورسنت وجود آنتی‌ژن یا مولکول هدف را نشان دهند.

بررسی نتایج نوری در مقایسه با نانوذرات طلا تا ۵ برابر حساسیت بیشتر را نشان می‌دهد.