کد خبر:1361595
اشتراک گذاری
مرتب‌سازی نظرها براساس:

تشخیص سریع کووید-19 به کمک حسگر

تشخیص سریع کووید-19 به کمک حسگر

پژوهشگران دانشگاه هاپکینز اخیرا موفق به کشف یک حسگر جدید شده‌اند که قادر است به طور سریع و دقیق، ابتلای افراد به کووید-19 را تشخیص دهد.

حسگر تشخیص کووید-19 که به تازگی در دانشگاه جان هاپکینز ابداع شده، احتمالا می‌تواند با افزایش دقت و سرعت تشخیص، روند آزمایش این بیماری را متحول کند.

پژوهشگران در این پروژه، حسگر جدیدی را ابداع کرده‌اند که به آماده‌سازی نمونه نیازی ندارد و کمترین میزان تجربه را می‌طلبد. این حسگر با داشتن چنین قابلیت‌هایی، مزیتی قابل توجه نسبت به روش‌های کنونی آزمایش به ویژه آزمایش‌های گسترده دارد.

ایشان برمان، استادیار مهندسی مکانیک دانشگاه جانز هاپکینز و از پژوهشگران این پروژه گفت: «این روش، به سادگی ریختن یک قطره بزاق روی دستگاه و گرفتن نتیجه منفی یا مثبت است. نکته کلیدی این است که این روش، به تغییرات شیمیایی مانند برچسب‌گذاری مولکولی یا عملکردی‌سازی پادتن نیازی ندارد. این بدان معناست که این حسگر را در نهایت می‌توان در دستگاه‌های پوشیدنی استفاده کرد.»

وی افزود: «این فناوری جدید می‌تواند محدودیت‌های مربوط به آزمایش‌های کنونی کووید-۱۹ را برطرف کند، اما هنوز در بازار موجود نیست.»

آزمایش‌ واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) بسیار دقیق است، اما به روند پیچیده آماده‌سازی نمونه نیاز دارد و آماده شدن نتایج آن در آزمایشگاه، چند ساعت تا چند روز زمان می‌برد. به عبارت دیگر، آزمایش‌های سریعی که وجود آنتی‌ژن‌ها را بررسی می‌کنند، موفقیت کمتری را در تشخیص زودهنگام عفونت‌های ابتدایی و بدون علامت نشان می‌دهند و ممکن است با نتایج اشتباه همراه باشند.

حسگر جدید پژوهشگران دانشگاه جانز هاپکینز، حساسیت آزمایش PCR و سرعت آزمایش آنتی‌ژن را دارد. این حسگر طی آزمایش ابتدایی، ۹۲ درصد دقت را برای تشخیص کروناویروس در نمونه‌های بزاق نشان داد و نتایج آن با نتایج آزمایش PCR قابل مقایسه بود. همچنین این حسگر، موفقیت قابل توجهی را در تشخیص سریع ویروس‌های دیگر از جمله ویروس آنفلوانزای A زیرگروه  H1N1 و زیکا (Zika) نشان داد.

این حسگر بر فناوری‌های طرح‌نگار چاپی، بیناب‌نمایی ارتقایافته سطحی رامان (SERS) و یادگیری ماشینی مبتنی است. از این حسگر می‌توان برای آزمایش انبوه در قالب تراشه‌های یک‌ بار مصرف و روی سطوح سفت یا انعطاف‌پذیر استفاده کرد.

تشخیص سریع کووید-19 به کمک حسگر
برمان و گراسیاس در آزمایشگاه

کلید موفقیت این روش، فناوری موسوم به FEMIA است که در آزمایشگاه دیوید گراسیاس، استاد مهندسی شیمی و بیومولکولی دانشگاه جانز هاپکینز توسعه یافته است. در این روش، نمونه بزاق روی ماده قرار می‌گیرد و با کمک روش بیناب‌نمایی ارتقایافته سطحی رامان که از نور لیزر برای بررسی نحوه ارتعاش مولکول‌های نمونه مورد بررسی استفاده می‌کند، تجزیه و تحلیل می‌شود.

از آنجا که فناوری نانوساختاربندی‌شده  FEMIA، سیگنال رامان ویروس را به میزان قابل توجهی تقویت می‌کند، این سیستم می‌تواند حضور ویروس را به سرعت تشخیص دهد؛ حتی اگر تنها اثرات کمی در نمونه وجود داشته باشد. یکی دیگر از نوآوری‌های مهم این سیستم، استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته یادگیری ماشینی برای شناسایی نشانه‌های بسیار کوچک در داده‌های طیف‌سنجی است که به پژوهشگران امکان می‌دهد تا وجود ویروس و تراکم آن را دقیقا مشخص کنند.

دبادریتا پاریا، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: «تشخیص نوری بدون برچسب همراه با یادگیری ماشینی، به ما امکان می‌دهد تا یک پلتفرم واحد داشته باشیم که می‌تواند طیف وسیعی از ویروس‌ها را با حساسیت و گزینش‌پذیری بیشتر و بسیار سریع آزمایش کند.» ماده حسگر را می‌توان روی هر نوع سطحی قرار داد؛ از دستگیره در و ورودی ساختمان گرفته تا ماسک و منسوجات.

گراسیاس گفت: «با استفاده از این فناوری نانو، به تولید حسگرهای بسیار دقیق، قابل تنظیم و مقیاس‌پذیر برای تشخیص کووید-۱۹ دست یافته‌ایم که هم سفت و هم انعطاف‌پذیر هستند و نه تنها برای استفاده روی حسگرهای زیستی مبتنی بر تراشه، بلکه برای ابزارهای پوشیدنی نیز مهم به شمار می‌روند.»

وی افزود: «شاید این حسگر را بتوان در یک دستگاه دستی و به منظور تشخیص سریع در مکان‌های شلوغ مانند فرودگاه‌ها یا استادیوم‌ها به کار برد.»

طبق اظهارات برمان، این پلتفرم از پاندمی کنونی کووید-۱۹ فراتر می‌رود و می‌توان از آن برای تشخیص ویروس‌های متفاوت استفاده کرد.

این گروه پژوهشی به ادامه بررسی خود مشغول هستند تا کاربرد این فناوری را با استفاده از نمونه‌های گوناگون گسترش دهند.

منبع: ایسنا

نظرها

سر‌خط آخرین خبرها

خبرهای بیشتر
موتورسیکلت دوزیست
موتورسیکلت دوزیستی که روی آب هم می‌راند

موتورسیکلت برقی اولترابایک ساخته شرکت روبوسیستم، با لاستیک‌های کم‌فشار...

ورشکستگی گوگل در روسیه
ورشکستگی گوگل در روسیه به دلیل توقیف حساب بانکی

شرکت گوگل در روسیه به علت اینکه مقامات روسیه حساب بانکی آن را توقیف کرده‌اند...

زمان تعویض روغن ترمز
زمان تعویض روغن ترمز و تشخیص کم بودن روغن ترمز خودرو

چگونه تشخیص دهیم روغن ترمز خودرو کم شده و نیاز به اضافه کردن و یا تعویض دارد؟...

افشای اسناد پزشکی 1.6 میلیون نفر توسط گوگل
افشای اسناد پزشکی 1.6 میلیون نفر توسط گوگل

شرکت گوگل به دلیل استفاده از سوابق پزشکی محرمانه متعلق به ۱.۶ میلیون فرد بدون...

ورود هوش مصنوعی به صنعت غذایی جهان
ورود هوش مصنوعی به صنعت غذایی جهان

 فناوری مواد غذایی در آمریکا از محبوبیت مناسبی برخوردار است به طوریکه که...

iOS 15.5 منتشر شد | لیست امکانات جدید سیستم عامل اپل
iOS 15.5 منتشر شد | لیست امکانات جدید سیستم عامل اپل

شرکت اپل سرانجانم نسخه بروزرسانی جدیدی برای سیستم عامل 15 خود منتشر کرد. در...

اولین پردیس دانشگاهی گوگل افتتاح شد

اولین پردیس دانشگاهی گوگل با نام Bay View با رویکردی بدون کربن و آلودگی‌های زیست...

از خطرات نور آبی گوشی و لپتاپ برای سلامت انسان چه می دانید؟
از خطرات نور آبی گوشی و لپتاپ برای سلامت انسان چه می دانید؟

دانشمندان معتقدند نور آبی گوشی و لپتاپ برای سلامت انسان مضر است. اما به نظر...

گوشی گلکسی A22 اندروید 12 دریافت کرد

در ادامه روند انتشار اندروید 12 برای گوشی‌های سامسونگ، حالا کره‌ای‌ها این...

مردودی سه خودروساز معروف جهان در آزمون تصادف AAA
مردودی سه خودروساز معروف جهان در آزمون تصادف AAA

سیستم‌های کمکی رانندگی نصب شده در خودروهای تسلا، هیوندای موتور و سوبارو در...