ساخت دستگاهی سریع و ارزان برای تشخیص ویروس ها - وبلاگ معماری

به گزارش وبلاگ معماری، محققان دانشگاه پنسیلوانیا و نیویورک دستگاهی برای ثبت و شناسایی سریع انواع مختلف ویروس ها ساخته اند که ارزان قیمت نیز هست.

به گزارش وبلاگ معماری و به نقل از فیز، ویروس شناسان تخمین می زنند که در حال حاضر 1.67 میلیون ویروس ناشناخته در حیوانات وجود دارد که تعدادی از آنها قابل انتقال به انسان هستند.

تا به امروز شیوع ویروس های شناخته شده ای مانند H5N1، زیکا و ابولا باعث مرگ و میر گسترده شده اند. سازمان بهداشت جهانی می گوید که تشخیص سریع این ویروس ها می تواند با انجام سریع اقدامات متقابل، شیوع ویروس را متوقف کند.

مائوریسیو ترونز استاد فیزیک، شیمی و علوم و مهندسی مواد دانشگاه پنسیلوانیا گفت: ما یک دستگاه قابل حمل سریع و ارزان فراوری نموده ایم که می تواند ویروس ها را به سرعت ضبط و شناسایی کند. دستگاه ما از مجموعه ای از نانولوله های مهندسی شده که به لحاظ اندازه مناسب طیف گسترده ای از ویروس ها است استفاده می نماید. ما از طیف سنجی رامان برای شناسایی ویروس ها براساس لرزش تک تک آنها استفاده می کنیم.

طیف سنجی رامان مطالعه نوعی از برهمکنش بین نور و ماده است که در آن نور دچار پراکندگی غیرالاستیک می گردد. در آزمایش های طیف سنجی رامان، فوتونهای تک طول موج (در ناحیهٔ مرئی، نور تکفام گفته می گردد) روی نمونه متمرکز می گردد و عموماً لیزر به عنوان چشمه تکفام شدت بالا بکار می رود.

این دستگاه با نام VIRRION دارای طیف گسترده ای از کاربردها است. به عنوان مثال به کشاورزان در تشخیص زودرس ویروس ها یاری می نماید و می تواند کل محصولات را نجات دهد. همچنین با تشخیص زود هنگام ویروس در دام ها می تواند یک گله را از ابتلا به بیماری نجات دهد.

این دستگاه به انسان ها نیز با شناسایی ویروس ها در عرض چند دقیقه به جای چندین روز یاری های شایانی خواهد نمود.

چنین دستگاهی به دلیل اندازه کوچک و هزینه کم می تواند در مطب پزشکان و همچنین در نقاط دور افتاده در هنگام شیوع بیماری به کار گرفته گردد.

ترونز گفت: اغلب روش های فعلی به تجهیزات بزرگ و گران قیمت احتیاج دارند، در حالی که VIRRION تنها چند سانتیمتر است. ما نانوذرات طلا را برای تقویت سیگنال رامان به آن اضافه کردیم تا بتوانیم ویروس را در غلظت های بسیار کم نیز تشخیص دهیم. سپس از تکنیک های یادگیری ماشینی برای ایجاد مجموعه ای از انواع ویروس استفاده می کنیم.

به گفته پروفسور الودی گدین ویروس شناس دانشگاه نیویورک، دستگاه VIRRION می تواند ویروس ها را در هر نمونه محیطی یا بالینی شناسایی کند. انتها ما امیدواریم که از این دستگاه برای ضبط و معین توالی ویروس های مستقل استفاده کنیم که به ما اجازه می دهد در کوتاه ترین زمان فرایند تکامل ویروس ها را آنالیز کنیم.

این مطالعه در مجله National Academy of Sciences منتشر شده است.