Ствара се биосензор који детектује коронавирус у ваздуху.

Ванг и његове колеге истраживали су сензоре који би могли да открију бактерије и вирусе у ваздуху. Још у јануару

рођена је идеја да се ова основа користи задаљи развој сензора тако да може поуздано да идентификује одређени вирус. Сензор неће нужно заменити утврђене лабораторијске тестове, али се може користити као алтернативни метод за клиничку дијагнозу и, што је још важније, за мерење концентрације вируса у ваздуху у реалном времену: на пример, на местима са пуно људи као што су железничке станице. или болнице.

У већини лабораторија за откривање вирусаза респираторне инфекције користи се молекуларна метода која се назива ланчана реакција реверзне транскрипције полимеразом, која је такође позната као РТ-ПЦР. Ово је добро позната метода која може открити чак и малу количину вируса, али је сасвим погрешна. На пример, постоје докази да је 30% руских тестова нетачно.

Јинг Ванг и његов тим развили су алтернативуметода испитивања у облику оптичког биосензора. Сензор комбинује два различита ефекта за сигурно и поуздано откривање вируса: оптички и термички. Направљен је од сићушних златних структура, такозваних златних наносаја, а налази се на стакленој подлози. Вештачки добијени ДНК рецептори који одговарају специфичним САРС-ЦоВ-2 РНА секвенцама цепљени су на наноозраке. Дакле, рецептори на сензору су комплементарне секвенце јединствених вирусних РНК секвенци које могу поуздано идентификовати вирус.

Технологија коју истраживачи користедетекција, названа ЛСПР, је скраћеница за локализовану површинску плазмонску резонанцу, оптички феномен који се јавља у металној наноструктури. Када су узбуђени, они модулирају упадну светлост у одређеном распону таласних дужина и стварају плазмон у близини поља око наноструктуре. Када се молекули вежу за површину, локални индекс лома у побуђеном плазмону близу поља се мења. Оптички сензор који се налази на задњој страни сензора може се користити за мерење ове промене и утврђивање да ли узорак садржи дотичне РНА жице.

Тачно је, важно је да су заробљени само ти ланциРНА који се тачно подударају са ДНА рецептором на сензору. Овде долази други ефекат: фототермални ефекат плазмона. Ако се иста наноструктура на сензору активира ласером одређене таласне дужине, она производи локализовану топлоту.

И како помаже поузданост? Геном вируса састоји се од само једног ланца РНА. Ако овај ланац нађе свој додатни аналог, и они се споје да формирају двоструки ланац, тада настаје процес зван хибридизација. Аналог је када се двострука нит раздвоји на одвојене нити, такав поступак називамо топљењем или денатурацијом. То се дешава на одређеној тачки топљења. Међутим, ако је температура околине много нижа од тачке топљења, пређе које се међусобно не надопуњују, такође се могу спојити. Ово може довести до лажних резултата теста. Ако је температура околине само нешто нижа од температуре топљења, могу се причврстити само додатни навоји. А то је само резултат повећане температуре околине узроковане фототермалним ефектом плазмона.

„Тестови су показали да сензор може јасноразликују веома сличне РНК секвенце два вируса. А резултати су спремни за неколико минута. Истина, ово и даље захтева развој. Али када је сензор спреман, овај принцип се може применити на друге вирусе и помоћи у откривању и заустављању епидемија у раној фази."

Јинг Ванг, проналазач

Да покажем колико је ново поузданосензор открива тренутни вирус ЦОВИД-19, истраживачи су га тестирали на врло блиском вирусу: САРС-ЦоВ. Ово је вирус који је избио 2003. и изазвао пандемију САРС-а. Два вируса - САРС-ЦоВ и САРС-ЦоВ2 - мало се разликују у својој РНА. И провера је успела.