Wang ja hänen kollegansa tutkivat antureita, jotka pystyivät havaitsemaan bakteereja ja viruksia ilmassa. Taas tammikuussa
Useimmissa laboratorioissa virusten havaitsemiseksihengitystieinfektioissa käytetään molekyylimenetelmää, jota kutsutaan käänteistranskription polymeraasiketjureaktioksi, joka tunnetaan myös nimellä RT-PCR. Tämä on tunnettu menetelmä, jolla voidaan havaita pieni määrä virusta, mutta se on aivan väärin. Esimerkiksi on näyttöä siitä, että 30% Venäjän testeistä on virheellisiä.
Jing Wang ja hänen tiiminsä kehittivät vaihtoehdontestimenetelmä optisen biosensorin muodossa. Anturi yhdistää kaksi erilaista vaikutusta turvallisen ja luotettavan viruksen havaitsemiseksi: optisen ja termisen. Se on tehty pienistä kultarakenteista, ns. Kultaisista nanoislandsista, ja se sijaitsee lasialustalla. Keinotekoisesti saadut DNA-reseptorit, jotka vastaavat spesifisiä SARS-CoV-2-RNA-sekvenssejä, siirretään nanoisilla. Siten anturin reseptorit ovat komplementaarisia sekvenssejä ainutlaatuisista viruksen RNA-sekvensseistä, jotka voivat tunnistaa viruksen luotettavasti.
Teknologia, jota tutkijat käyttävätdetektio, nimeltään LSPR, on lyhenne paikalliselle pintaplasmoniresonanssille, optiselle ilmiölle, jota esiintyy metallin nanorakenteissa. Innoissaan ne moduloivat tulevaa valoa tietyllä aallonpituusalueella ja luovat lähikenttäplasmonin nanorakenteen ympärille. Kun molekyylit sitoutuvat pintaan, paikallisen taitekerroin kiihtyneessä plasmonissa lähellä kenttää muuttuu. Anturin takana olevaa optista anturia voidaan käyttää tämän muutoksen mittaamiseen ja sen määrittämiseen, sisältääkö näyte kyseessä olevia RNA-juosteita.
Totta, on tärkeää, että vain nämä ketjut vangitaanRNA: t, jotka vastaavat tarkasti anturin DNA-reseptoria. Tässä tulee toinen efekti: plasmonin fototerminen vaikutus. Jos anturin sama nanorakenne herättää tietyn aallonpituuden omaavalla laserilla, se tuottaa paikallista lämpöä.
Ja miten se auttaa luotettavuutta? Viruksen genomi koostuu vain yhdestä RNA-juosteesta. Jos tämä ketju löytää lisäanaloginsa ja ne yhdistyvät muodostamaan kaksoisketjun, tapahtuu prosessi, jota kutsutaan hybridisaatioksi. Analogi on silloin, kun kaksoisjuoste hajoaa erillisiksi säikeiksi, tällaista prosessia kutsutaan sulattamiseksi tai denaturoitumiseksi. Tämä tapahtuu tietyssä sulamispisteessä. Kuitenkin, jos ympäristön lämpötila on paljon alhaisempi kuin sulamispiste, langat, jotka eivät täydentä toisiaan, voidaan myös yhdistää. Tämä voi johtaa virheellisiin testituloksiin. Jos ympäristön lämpötila on vain hieman alhaisempi kuin sulamislämpötila, voidaan kiinnittää vain lisälankoja. Ja tämä on vain seurausta kohonneesta ympäristön lämpötilasta, jonka aiheuttaa plasmonin fototerminen vaikutus.
"Testit ovat osoittaneet, että anturi pystyy selvästierottaa kahden viruksen hyvin samankaltaiset RNA-sekvenssit. Ja tulokset ovat valmiita muutamassa minuutissa. Totta, tämä vaatii vielä kehitystä. Mutta kun anturi on valmis, tätä periaatetta voidaan soveltaa muihin viruksiin ja auttaa havaitsemaan ja pysäyttämään epidemiat varhaisessa vaiheessa."
Jing Wang, keksijä
Osoittaa kuinka luotettava uusianturi havaitsee nykyisen COVID-19-viruksen, tutkijat kokeilivat sitä erittäin läheisellä viruksella: SARS-CoV. Tämä on virus, joka puhkesi vuonna 2003 ja aiheutti SARS-pandemian. Kaksi virusta - SARS-CoV ja SARS-CoV2 - eroavat hiukan RNA: sta. Ja tarkistus onnistui.