[ad_1]

تصویر

تصویر: مفهوم هنرمند از نانوماسها برای تشخیص آزمایشگاهی استفاده می شود. چشم انداز بیشتر

اعتبار: Ella Maru Studio / UCL

براساس مطالعه ای که توسط محققان UCL در گروه i-sense McKendry انجام شده است ، می توان از حساسیت کوانتومی نانومیلاس برای بهبود حساسیت آزمایش های تشخیصی مبتنی بر کاغذ استفاده کرد ، به طور بالقوه امکان تشخیص زودتر بیماری هایی مانند HIV را فراهم می کند.

آزمایش های جریان جانبی مبتنی بر کاغذ همانند آزمایش بارداری کار می کنند ، زیرا نوار کاغذی با یک نمونه مایع خیس می شود و تغییر رنگ – یا سیگنال فلورسنت – نشان دهنده یک نتیجه مثبت و تشخیص پروتئین های ویروسی یا DNA است. آنها به طور گسترده ای برای تشخیص ویروس های مختلف از HIV تا SARS-CoV-2 مورد استفاده قرار می گیرند (آزمایش های جریان جانبی Covid-19 در حال حاضر به طور آزمایشی در سراسر انگلیس انجام می شود) و می توانند یک تشخیص سریع را ارائه دهند زیرا نتایج لازم نیست پردازش شود در آزمایشگاه

مطالعه جدید ، منتشر شده در طبیعت، دریافت که از نانو الماس ارزان قیمت می توان برای وجود نشانه ای از بیماری HIV با حساسیت هزاران برابر بیشتر از نانوذرات طلا که به طور گسترده ای در این آزمایشات استفاده می شود ، استفاده کرد.

این حساسیت بیشتر باعث می شود که بارهای ویروسی کمتری شناسایی شود ، به این معنی که آزمایش می تواند سطح کمتری از بیماری را افزایش دهد یا بیماری را در مراحل اولیه تشخیص دهد ، که برای کاهش خطر انتقال بسیار مهم است. از افراد آلوده و برای درمان موثر بیماری هایی مانند HIV.

تیم تحقیقاتی در تلاش است تا فناوری جدید آزمایش COVID-19 و سایر بیماری ها را در ماه های آینده تطبیق دهد. گام مهم بعدی توسعه دستگاه دستی است که بتواند نتایج را “بخواند” ، زیرا این روش با استفاده از میکروسکوپ در آزمایشگاه نشان داده شده است. ارزیابی بالینی اضافی نیز پیش بینی شده است.

نویسنده اصلی ، پروفسور راشل مک کاندری ، استاد فناوری نانو پزشکی پزشکی در UCL و مدیر i-sense EPSRC IRC ، گفت: “اثبات مفهوم ما نشان می دهد که چگونه می توان از فناوری کوانتومی برای شناسایی سطح بسیار پایین ویروس در یک نمونه بیمار استفاده کرد ، تشخیص خیلی زودتر

“ما بر روی شناسایی HIV متمرکز شده ایم ، اما روش ما بسیار انعطاف پذیر است و می تواند به راحتی با بیماری های دیگر و انواع نشانگرهای زیستی سازگار شود. ما در حال تلاش برای تطبیق رویکرد خود با COVID-19 هستیم. ما معتقدیم که این فن آوری جدید دگرگون کننده مفید خواهد بود. برای بیماران و محافظت از جمعیت در برابر بیماریهای عفونی. ”

محققان از خصوصیات کوانتومی نانوماسهای تولید شده با نقص دقیق استفاده کرده اند. این نقص در ساختار کاملاً صحیح الماس ، به اصطلاح مرکز تعطیلات نیتروژن (NV) ایجاد می کند. مراکز NV کاربردهای بالقوه بسیاری دارند ، از نشان های زیستی فلورسنت برای استفاده در تصاویر بسیار حساس گرفته تا پردازش اطلاعاتی که در محاسبات کوانتومی کوانتیزه می شوند.

مراکز NV می توانند با انتشار نور مهتابی فلورسنت وجود آنتی ژن یا مولکول هدف دیگر را نشان دهند. در گذشته ، مارکرهای فلورسنت توسط فلورسانس پس زمینه توسط هر دو نمونه و نوار آزمایش محدود شده اند ، و این مسئله تشخیص غلظت های پایین پروتئین های ویروسی یا DNA را که آزمایش مثبتی را نشان می دهد دشوار می کند. با این حال ، خواص کوانتومی نانوماسهای فلورسنت اجازه می دهد انتشار آنها به طور انتخابی مدوله شود ، این بدان معناست که می توان سیگنال را در یک فرکانس مشخص با استفاده از یک میدان مایکروویو ثابت کرد و با در نظر گرفتن این محدودیت می توان به طور موثر از فلورسانس پس زمینه جدا کرد. .

نتایج نوری در مقایسه با نانوذرات طلا تا پنج مرتبه بهبود (100000 برابر) حساسیت را نشان دادند (برای تولید سیگنال قابل تشخیص تعداد بسیار کمتری از نانوذرات مورد نیاز بود). با گنجاندن یک مرحله کوتاه 10 دقیقه ای تقویت حالت ثابت که کپی RNA در آن تکثیر می شود ، محققان توانستند RNA HIV را در سطح یک مولکول در یک نمونه مدل تشخیص دهند.

این کار در یک آزمایشگاه به اثبات رسیده است ، اما تیم امیدوار است که آزمایشات را توسعه دهد تا نتایج با یک تلفن هوشمند یا یک دستگاه فلورسنت قابل حمل قابل خواندن باشد. این بدان معناست که در آینده می توان این آزمون را در تنظیمات کم منبع انجام داد ، و این باعث می شود کاربران در دسترس باشند.

نویسنده اول دکتر بن میلر (همکار فوق دکترا iCense در مرکز فناوری نانو در لندن در UCL) گفت: “تست های جانبی جریان کاغذی با نانوذرات طلا نیازی به تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی ندارند ، که به ویژه در شرایط کم منبع و در موارد دیگر مفید است. دسترسی به مراقبت های بهداشتی محدود است. ارزان ، قابل حمل و استفاده از آنها آسان است.

“با این حال ، این آزمایشات در حال حاضر حساسیتی برای شناسایی سطوح بسیار کم نشانگرهای زیستی ندارند. با جایگزینی نانوذرات طلا که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند ، با نانو الماسهای فلورسنت در این طرح جدید و تعدیل انتخابی انتشار نور (درخشان) آنها ، ما قادر به جداسازی سیگنال آنها از فلورسانس پس زمینه ناخواسته نوار آزمون ، به شدت حساسیت را بهبود می بخشد. ”

پروفسور جان مورتون ، مدیر م Technologyسسه علوم و فناوری کوانتوم UCL (UCLQ) ، همکار ، گفت: مرکز NV در الماس می تواند توسط آزمایشگاه توسعه یابد و نقشی اساسی در کاربردهای واقعی در حسگرها و تشخیص ها بازی کند. محققان UCLQ با همکاری با صنعت و سایر گروه های تحقیقاتی دانشگاهی تأثیر این و سایر فناوری های کوانتومی را کشف و فعال می کنند. ”

###

این مطالعه توسط یک تیم میان رشته ای از محققان i-sens از UCL ، UCLH و دانشگاه آکسفورد به رهبری مرکز فناوری نانو در لندن در UCL انجام شده است. i-sense یک همکاری تحقیقاتی میان رشته ای (IRC) است که توسط شورای تحقیقات مهندسی و فیزیکی انگلستان (EPSRC) تأمین می شود.

بودجه این کار توسط EPSRC انگلیس ، انجمن سلطنتی ، مرکز نانوتکنولوژی لندن ، شورای تحقیقات اروپا H2020 ، بنیاد UCLH NHS و با حمایت موسسه ملی تحقیقات بهداشتی ، بیمارستان های دانشگاه کالج لندن برای مرکز تحقیقات زیست پزشکی تأمین می شود.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! هیچ مسئولیتی در قبال صحت گزارشهای خبری منتشر شده در EurekAlert ندارند! از طریق موسسات کمک کننده یا استفاده از هرگونه اطلاعات از طریق سیستم EurekAlert.

[ad_2]

منبع: kolah-news.ir

ایندکسر