آزمایشگاه روی تراشه‌ای که در چند دقیقه کرونا را تشخیص می‌دهد

پژوهشگران حوزه مهندسی برق در مشارکت برای مبارزه با ویروس کرونا در تلاش هستند تا از طریق ساخت آزمایشگاه روی تراشه به مقابله با این بیماری همه‌گیر کمک کنند.

آزمایش‌های آنتی بادی برای تعیین اینکه چه کسانی به ویروس کرونا مبتلا هستند و این که آیا کسانی که مبتلا بوده‌اند ممکن است در حال حاضر ایمنی داشته باشند، اهمیت زیادی دارد. با این حال، آزمایش های آنتی بادی ایمنی معمولی بسیار کند بوده و دارای خطای بالایی هستند.

از این رو پژوهشگران به دنبال توسعه فناوری آزمایشگاه روی تراشه هستند تا با این فناوری به تشخیص سریع آنتی‌بادی کمک کنند.

کیت تشخیص جدید آنتی بادی که توسط محققان دانشگاه کارنگی ملون (CMU) در حال توسعه است، آنتی بادی‌های کووید 19 را در عرض چند دقیقه تشخیص می‌دهد.

این آزمایش بر اساس یک پلت فرم پیشرفته زیست‌حسگری مبتنی بر نانومواد ساخته شده است و می تواند منجر به تشخیص سریع کووید 19 شود، چیزی که برای درمان این بیماری بسیار حیاتی است و سرعت انتشار آن را کاهش می‌دهد.

در تحقیقی که در ماه اکتبر منتشر شد، دانشمندان جزئیات مربوط به فرآیند ساخت آزمایشگاه روی تراشه (LoC) را ارائه دادند که گفته می شود پاسخ های ایمنی به کووید 19 را در مدت دو تا سه دقیقه تشخیص می دهد.

این دستگاه با استفاده از چاپ سه بعدی جت آئروسل ساخته شده است. الکترودهای ریزی به شکل ستون از جنس طلا در مقیاس نانو با قطره‌های آئروسل ساخته می‌شود که برای این کار به این قطره‌ها  حرارت داده می‌شود تا چاپ سه بعدی انجام شود.

به دلیل نامنظمی سطح، مساحت سطحی این الکترودها افزایش یافته و سایت‌ها اتصال زیادی به وجود آید. این واکنش باعث می شود که آنتی بادی‌ها به آنتی ژن‌های پوشش داده شده روی الکترود متصل شوند و امکان تشخیص سریع و دقیق را فراهم  کند.

با استفاده از یک قطره کوچک خون، پلتفرم LoC می‌تواند وجود دو آنتی بادی کلیدی را تشخیص دهد: پروتئین spike S1 و منطقه اتصال به گیرنده ها (RBD).

این آزمایشگاه روی تراشه حتی در غلظت‌های کم آنتی بادی ها به اندازه 0.15 نانوگرم در میلی لیتر نیز می‌تواند شناسایی را انجام دهد. این آزمایش با تکیه بر واکنش الکتروشیمیایی درون کانال‌های میکروسیالی،  سیگنال ایجاد کرده و  به کامپیوتر ارسال می کند.