طراحی نانوحسگر تشخیص کووید-۱۹ با قابلیت تشخیص ۱۰ ویروس در هر آزمون
پژوهشگران دانشگاه صنعتی همدان با همکاری پژوهشگران پژوهشگاه رویان سنسورهای تشخیص ویروس کرونا بر پایه گرافن با دقت و سرعت بالا را ساختند و بگفته آنها دستاوردهای این پژوهش نشان میدهد که این نانوحسگر قابلیت تشخیص تعداد 10 ویروس در هر آزمون را دارد.
به گزارش تولیدو به نقل از ایسنا، جواد پاینده پیمان، استادیار گروه مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی همدان، تشخیص فوری ویروس SARS-CoV-2 را سبب جلوگیری از گسترش بیشتر آن دانست و اظهار داشت: مشکل اساسی در آزمون های فعلی، زمان بر بودن و عدم دقت بالای آنها در تعداد کم ویروس در نمونه ها است، بدین جهت ما در این کار به دنبال طراحی نانوحسگرهای مکانیکی بمنظور تشخیص ویروس کرونا با دقت و سرعت بالا به وسیله شبیه سازی بودیم.
وی افزود: در این کار، سطح گرافن بعنوان یک سنسور با آنتی بادی های اختصاصی ویروس کرونا پوشیده می شود و سپس در معرض ویروس قرار می گیرد و با محاسبه تغییرات خواص ارتعاشاتی سنسور موردنظر، وجود ویروس SARS-CoV-2 در نمونه های آزمون افراد مشکوک به کووید ۱۹ تشخیص داده می شود.
پاینده با تاکید بر این که مراحل طراحی این سنسور در یک بازه ۶ ماهه، با بیش از ۱۵ هزار شبیه سازی با موفقیت طی شد، اضافه کرد: سنسور موردنظر برای ویروس کرونا کالیبره شد و دستاوردهای این پژوهش نشان میدهد که این نانوحسگر قابلیت تشخیص تعداد کم ویروس (۱۰ ویروس در هر آزمون) در نمونه را دارد. در آخر با ارائه یک رابطه تحلیلی، پارامترهای مهم طراحی سنسورهای اختصاصی تشخیص فوری ویروس کرونا تعیین شدند.
استادیار گروه مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی همدان با اعلان اینکه در این طرح، خواص فیزیکی ویروس SARS-CoV-2 شامل وزن و اندازه آن با بهره گیری از مقالات موجود محاسبه شده است، تصریح کرد: با فرض توزیع احتمالی ویروس ها به هنگام چسبیدن به سطح سنسور، شبیه سازی های مختلفی با غلظت های مختلف ویروس و آنتی ویروس برای این کار طراحی شده است که قابلیت اطمینان لازم را از کارکرد سنسور در وضعیت مختلف فراهم می آورد.
پاینده درباره خاصیت های نوآورانه این طرح اظهار داشت: از صفحات گرافن در ساخت سنسورهای بسیار حساس و سریع مختلف برای تشخیص اجرام بسیار کوچک مانند ویروس، باکتری، مولکول های گاز و غیره درحال گسترش است. نوآوری این کار در حقیقت استفاده از گرافن برای تشخیص اختصاصی ویروس SARS-CoV-2 است و پارامترهای مهم طراحی حسگرها برای این نوع ویروس موردبررسی قرار گرفته است. صفحات گرافنی به سبب ضخامت (کمتر از یک نانومتر) و وزن خیلی کم آن و از جهتی خاصیت الاستیک فوق العاده آن که حدود پنج برابر فولاد است، در رده رزوناتورهای فرکانس بالا قرار دارد. حساسیت فوق العاده آن نسبت به تغییرات جرم سنسور، منجر به تشخیص جرم هایی بسیار کوچک می شود. ما از این خاصیت برای تشخیص وجود ویروس بر سطح آن بهره برده ایم.
به نقل از ستاد نانو، این مقاله که حاصل یک پژوهش بین رشته ای بین متخصصان حوزه مهندسی و زیستی است، با همکاری دکتر جواد پاینده پیمان استادیار گروه مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی همدان، ندا پروینی دانشجوی دکتری پزشکی مولکولی پژوهشگاه رویان، کامبیز مرادی فارغ التحصیل مهندسی رباتیک دانشگاه صنعتی همدان و نیما هاشمیان دانشجوی دکتری بیوسیستماتیک مولکولی دانشگاه تهران در نشریه معتبر ACS Applied Nano Materials به چاپ رسیده است.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب