Kvantni senzor za preciznije otkrivanje SARS-CoV-2

Istraživači sa MIT-a dizajnirali su kvantni senzor za otkrivanje SARS-CoV-2.

Tehnika se zasniva samo na jeftinim materijalima

Dok je uređaj i dalje teoretski, istraživači su koristili matematičke simulacije da pokažu njegov potencijal, a podaci i dizajn pokazuju da može biti brži, tačniji i jeftiniji od trenutne tehnike zlatnog standarda, PCR-a. Sistem je zasnovan na nanodijamantima za koje se vezuje virusna RNK, izazivajući promenu magnetnih svojstava sistema i dovodeći do merljive promene fluorescencije. Izgleda da je COVID-19 tu da ostane, i osim ako virus mutira da postane znatno manje štetan ili ako ne razvijemo nove tretmane koji u velikoj meri negiraju njegove štetne efekte na sve, testiranje na COVID-19 je takođe tu da ostane.

Rapid lateral flow testovi bili su korisni u pružanju brzog odgovora na status infekcije, ali nisu baš tačni. PCR je trenutna zlatna standardna tehnika testiranja, ali je nezgodna, dugotrajna i skupa. Takođe ne pruža kvantitativno merenje količine virusa prisutnog u uzorku i potencijalno može da da preko 25% lažno negativnih rezultata. Ovde postoji jasan prostor za poboljšanje, tako da su istraživači krenuli da dizajniraju senzor koji se bavi mnogim od ovih problema, koristeći matematičko modeliranje kako bi testirali da li njihov dizajn ima potencijal. Njihova predložena tehnologija sastoji se od nanodijamanata koji sadrže male defekte koji se nazivaju centri za prazna mesta za azot (nitrogen vacancy centers). Čitav niz nanodijamanata je prekriven premazom na bazi gadolinijuma koji sadrži specifična mesta vezivanja za virusnu RNK.

Kada se virusna RNK veže za premaz, to bi trebalo da poremeti magnetna svojstva materijala, što dovodi do promene fluorescentnih svojstava dijamanata, koje bi istraživači trebalo da budu u stanju da izmere korišćenjem opšte dostupnog optičkog senzora zasnovanog na laseru. Istraživači teoretiziraju da će novi senzor proizvesti lažno negativnu stopu manju od 1%, što pokazuje značajan napredak u postojećim tehnikama testiranja. Tehnika takođe treba da bude brza, da traje samo nekoliko minuta, a senzor se može napraviti korišćenjem jeftinih materijala. Još jedna prednost uključuje mogućnost skaliranja tehnologije tako da može istovremeno proceniti više uzoraka. Iako je rad trenutno čisto teoretski, istraživači imaju za cilj da naprave prototip što je pre moguće. Jednom napravljena, čak i ako tehnologija nije toliko precizna kao što se nadaju, potencijal za tako ogroman skok u preciznosti je primamljiv.

Izvor: Medgadget