استفاده از چاپ سه بعدی برای تولید نانوزیست‌حسگر تشخیص آنتی‌بادی

تاریخ : ۰۴ دی ۱۳۹۹

تعداد بازدید : ۲۶۴

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه کارنگی و دانشگاه پیتسبورگ با استفاده از چاپ سه بعدی اقدام به تولید نانوحسگری کردند که می‌تواند آنتی‌بادی کرونا را شناسایی کند.

به تازگی مقاله‌ای با عنوان ensing of COVID-19 antibodies in seconds via aerosol jet nanoprinted reduced graphene oxide coated three dimensional electrodes در مجله Advanced Materials توسط محققان دانشگاه کارنگی ملون به چاپ رسیده که در آن این گروه نشان دادند که با همکاری محققانی از دانشگاه پیتسبورگ نانوحسگری برای تشخیص سریع آنتی‌بادی کرونا ساخته‌اند. این فناوری جدید علاوه بر این که یک ابزار تشخیص بیماری است، می‌تواند به کمیت پاسخ ایمنی بیمار نسبت به واکسن های جدید با دقت بالا کمک کند.

 

این پلتفورم نانوزیست‌حسگری جدید با استفاده از فناوری‌نانو می‌تواند طی چند ثانیه آنتی بادی‌های اختصاصی ویروس کرونارا تشخیص می دهد. این پلتفرم وجود دو آنتی بادی ویروس، یعنی پروتئین S1 سنبله و دامنه اتصال گیرنده (RBD)، را در یک قطره بسیار کوچک خون (حدود 5 میکرولیتر) شناسایی می کند. غلظت آنتی بادی می‌تواند بسیار کم باشد و حتی در غلظت‌های زیر یک پیکومولار (0.15 نانوگرم در میلی لیتر) نیز آنتی بادی تشخیص داده می‌شود. فرآیند تشخیص از طریق واکنش الکتروشیمیایی درون یک دستگاه میکروسیالی دستی اتفاق می‌افتد که نتایج را تقریباً بلافاصله به یک رابط ساده در یک تلفن هوشمند ارسال می کند.

 

تشخیص سریع بیماری برای درمان و پیشگیری از بیماری‌های واگیردار یک مسئله بهداشت عمومی است. از این پلتفرم می‌توان برای تشخیص سریع نشانگرهای زیستی سایر عوامل عفونی مانند ابولا، اچ آی وی و زیکا استفاده کرد. رهول پانات، استادیار مهندسی مکانیک در کارنگی ملون که از روش‌های ساخت مواد افزودنی ویژه برای تحقیقات مختلف از رابط های مغز و کامپیوتر تا دستگاه‌های نظارت زیستی استفاده می‌کند، در باره این پروژه می‌گوید: « ما از یک فناوری پیشرفته برای تولید دستگاهی به منظور تشخیص سریع آنتی‌بادی کووید 19 استفاده کردیم.»

 

این ابزار که به چاپ 3 بعدی جت آئروسل، شهرت دارد برای تولید مواد افزودنی قابل استفاده است. با این فناوری می‌توان با کارایی بالا و دقت قابل توجه فرآیند تولید را انجام داد. این دستگاه قادر است الکترودهایی از جنس طلا را با قیمت کم و در مقیاس نانو با استفاده از قطرات آئروسل چاپ کند که به صورت تف‌جوشی این قطرات با هم پخته می‌شوند. این کار باعث ایجاد یک سطح ناهموار و نامنظم می شود که مساحت سطحی الکترودها را افزایش داده و در ادامه واکنش الکتروشیمیایی نیز افزایش می‌یابد، جایی که آنتی بادی‌ها می‌توانند به آنتی‌ژن های پوشش داده شده روی الکترود متصل شوند. هندسه خاص این الکترودها اجازه می دهد تا پروتئین بیشتری را برای شناسایی بارگیری کنند، در نتیجه نتایج بسیار دقیق و سریع به دست می‌آید.

 

این تست دارای خطای بسیار کمی است چرا که واکنش اتصال بین آنتی بادی و آنتی ژن مورد استفاده در دستگاه بسیار انتخابی است. نتایج این تست بسیار فوری به دست می‌آید که این موضوع در طی بیماری همه گیر کرونا اهمیت زیادی دارد.

 پانات می‌گوید: «از آنجا که روش ما می تواند پاسخ ایمنی به واکسیناسیون را کمّی‌سازی کند، این فناوری اهمیت زیادی پیدا می‌کند.»

 

 

منبع : https://phys.org/news/2020-12-covid-antibodies-seconds.html

نظر شما