Wang y sus colegas exploraron sensores que podrían detectar bacterias y virus en el aire. En enero
En la mayoría de los laboratorios de detección de virus.Para las infecciones respiratorias, se utiliza un método molecular llamado reacción en cadena de la polimerasa de transcripción inversa, que también se conoce como RT-PCR. Este es un método bien conocido que puede detectar incluso una pequeña cantidad del virus, pero está bastante mal. Por ejemplo, hay evidencia de que el 30% de las pruebas rusas son incorrectas.
Jing Wang y su equipo desarrollaron una alternativaMétodo de prueba en forma de biosensor óptico. El sensor combina dos efectos diferentes para la detección segura y confiable de virus: óptico y térmico. Está hecho de pequeñas estructuras de oro, las llamadas nanoislas doradas, y se encuentra en un sustrato de vidrio. Los receptores de ADN obtenidos artificialmente que corresponden a secuencias de ARN específicas de SARS-CoV-2 se injertan en nanoislands. Por lo tanto, los receptores en el sensor son secuencias complementarias de secuencias de ARN de virus únicas que pueden identificar el virus de manera confiable.
Tecnología que utilizan los investigadores paraLa detección, llamada LSPR, es una abreviatura de resonancia de plasmones de superficie localizada, un fenómeno óptico que ocurre en las nanoestructuras metálicas. Cuando están excitados, modulan la luz incidente en un cierto rango de longitud de onda y crean un plasmón de campo cercano alrededor de la nanoestructura. Cuando las moléculas se unen a la superficie, el índice de refracción local en el plasmón excitado cerca del campo cambia. Se puede utilizar un sensor óptico ubicado en la parte posterior del sensor para medir este cambio y determinar si la muestra contiene las cadenas de ARN en cuestión.
Es cierto, es importante que solo esas cadenas sean capturadasARN que coinciden exactamente con el receptor de ADN en el sensor. Aquí entra en juego el segundo efecto: el efecto fototérmico de plasmón. Si la misma nanoestructura en el sensor es excitada por un láser de cierta longitud de onda, produce calor localizado.
¿Y cómo ayuda a la fiabilidad? El genoma del virus consta de una sola cadena de ARN. Si esta cadena encuentra su análogo adicional, y se unen para formar una doble cadena, entonces ocurre un proceso llamado hibridación. Un análogo es cuando una cadena doble se divide en cadenas separadas, tal proceso se llama fusión o desnaturalización. Esto ocurre en un punto de fusión específico. Sin embargo, si la temperatura ambiente es mucho más baja que el punto de fusión, los hilos que no se complementan entre sí también se pueden unir. Esto puede conducir a resultados de prueba falsos. Si la temperatura ambiente es solo ligeramente más baja que la temperatura de fusión, solo se pueden unir hilos adicionales. Y esto es solo el resultado del aumento de la temperatura ambiente causada por el efecto fototérmico de plasmón.
“Las pruebas han demostrado que el sensor puede detectar claramentedistinguir entre secuencias de ARN muy similares de dos virus. Y los resultados están listos en minutos. Es cierto que esto todavía requiere desarrollo. Pero una vez que el sensor esté listo, este principio se puede aplicar a otros virus y ayudar a detectar y detener epidemias en una etapa temprana".
Jing Wang, inventor
Para demostrar cuán confiable es el nuevoel sensor detecta el virus COVID-19 actual, los investigadores lo probaron con un virus muy cercano: SARS-CoV. Este es un virus que estalló en 2003 y causó una pandemia de SARS. Dos virus, SARS-CoV y SARS-CoV2, difieren ligeramente en su ARN. Y el cheque fue exitoso.