ساخت کیت تشخیص کرونا با استفاده از نانوذرات مغناطیسی

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو،  محققان نشان دادند که با استفاده از نانوذرات مغناطیسی می‌توان کیت‌های تشخیصی ساخت که در مدت زمان بسیار کوتاهی آلودگی به ویروس کرونا را مشخص کند.

آزمایش‌های فعلی برای تشخیص بیماری‌های عفونی سریع نیستند. به عنوان مثال، تست‌های آنتی‌ژنی، تست‌های PCR یا تست‌های ELISA برای تشخیص ویروس کرونا ۱۵ دقیقه تا چند ساعت طول می‌کشد تا نتیجه قابل اعتماد در دسترس باشد.

در مقابل، یک آزمایش سریع جدید و بسیار حساس که توسط تیمی از دانشگاه‌های ورتسبورگ و ارلانگن در بایرن آلمان ساخته شده است، که زمان بسیار کمتری را می‌طلبد. این تست مبتنی بر نانوذرات مغناطیسی طراحی شده و یک روش اندازه‌گیری تازه توسعه یافته است. با استفاده از یک دستگاه اندازه‌گیری در اندازه یک لپ‌تاپ، فقط چند ثانیه طول می‌کشد تا آنتی‌بادی‌های قابل اطمینان را از یک نمونه بزاق تشخیص داد.

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در مجله Nature Communications منتشر شده است. پاتریک ووگل، فیزیکدان ورتسبورگ، می‌گوید: «تست ما از نمونه‌برداری تا رسیدن به پاسخ، در واقع کمتر از یک دقیقه طول می‌کشد. از این فناوری می‌توان در بسیاری از حوزه‌ها به‌عنوان مثال در کنترل در ورودی استادیوم‌ها استفاده کرد.»

نانوذرات مغناطیسی یا MNP‌ها از اکسید آهن در ابعاد چند صد نانومتر تشکیل شده‌اند. با مهندسی خاص سطوح، نه تنها خواص مغناطیسی آن‌ها قابل تنظیم است، بلکه عملکرد سطح آن‌ها را نیز می‌توان تنظیم کرد. این ذرات می‌تواند به‌عنوان مثال برای اتصال آنتی‌بادی‌های خاص یا آنتی‌ژن‌ها استفاده شود.

این تیم به سرپرستی پروفسور ولکر بهر و پاتریک وگل از انستیتوی فیزیک در جولیوس-ماکسیمیلیان- نایوریت وورزبورگ (JMU) روشی برای تست سریع کرونا ایجاد کرده است. در این روش فقط به مقدار کمی اندازه‌گیری نیاز است بنابراین سریع بوده و به همین ترتیب نسبت به تست‌های پیچیده ELISA حساس‌تر است.

سطح ویژه سیستم ذرات برای این موفقیت تعیین‌کننده است. کارگروهی به سرپرستی پروفسور کریستوف الکسیو از بخش آنکولوژی تجربی و نانومدیسین در کلینیک ENT بیمارستان دانشگاه ارلانگن مسئول طراحی آن بود. این گروه در تولید و استفاده از ذرات مغناطیسی پیشرو هستند.

این تیم از ارلانگن با هوشمندی سطح ذرات را به گونه‌ای دستکاری کرده است که طیف گسترده‌ای از اتصال‌دهنده‌ها را می‌توان به‌طور خاص به آنجا وصل کرد. سپس این‌ها می‌توانند آنتی‌ژن‌ها یا آنتی‌بادی‌های خاص پاتوژن را جذب کنند.

پروفسور بهر می‌گوید: «این روش اندازه گیری جدید فرصت‌های تازه‌ای را ایجاد کند که در آن به سرعت و قابلیت اطمینان نیاز است. به عنوان مثال، تشخیص بیماری‌های ویروسی جدید یا غربالگری دام با این فناوری قابل انجام است.»

او می‌گوید سازگاری با پاتوژن‌های نوظهور در واقع می‌تواند خیلی سریع انجام شود. این گروه از ارلانگن امکان تولید نانوذرات مغناطیسی را در مقیاس بزرگتر دارد و لیگاند‌های مربوطه و سرم آزمایشی می‌تواند در حجم بالا تولید شود. با این حال، برای تولید در سراسر جهان و در مقیاس بزرگ، به یک شریک بزرگ صنعتی نیاز خواهد بود.