211service.com
En hurtig, følsom virusdetektor
Forskere ved University of Twente i Holland har udviklet en ultrafølsom sensor, der potentielt kan bruges i en håndholdt enhed til inden for få minutter at opdage forskellige vira og måle deres koncentration. Sensoren kunne bruges til hurtigt at screene folk på hospitaler og akutklinikker for at kontrollere udbrud af sygdomme som SARS og fugleinfluenza. Det eneste, der skal til, er en lille prøve af spyt, blod eller anden kropsvæske.
I en ny virusdetekterende sensor opdeler bølgeledere i et siliciumsubstrat lys i fire parallelle stråler. Strålerne danner så et interferensmønster, der ændrer sig, når vira binder sig til antistofferne placeret på en af lyskanalerne. Forskere ved University of Twente i Holland har lavet enheden, som kan registrere lave viruskoncentrationer på få minutter.
Aktuelt tilgængelige metoder til at opdage vira er også følsomme. Men de kræver besværlig forberedelse af væskeprøven og giver først resultater efter flere dage. Da virussygdomme kan spredes hurtigt, leder forskerne efter nemmere og hurtigere måder til direkte at opdage vira. Du vil have et værktøj, hvorpå du anvender [væske]-prøven på stedet og om et par minutter siger, om personen har SARS-virus eller ej, siger Aurel Ymeti , en postdoc-forsker i biofysisk teknik og sensorens hovedudvikler.
Forskerne arbejder nu sammen med det hollandske firma Paradocs Group BV i Tiel om at udvikle en kommerciel prototype af sensoren, som de beskriver online i en Nano bogstaver papir. Enheden bruger et siliciumsubstrat, der indeholder kanaler, der leder laserlys. Lys trænger ind i underlaget i den ene ende og opdeles i fire parallelle stråler. Når disse stråler dukker op i den anden ende, spredes de ud og overlapper hinanden, hvilket skaber et mønster af lyse og mørke bånd, kendt som et interferensmønster, som forskerne registrerer.
Indtil videre har forskerne kun testet sensoren for herpes-simplex-virus. På en af de fire lysledende kanaler sætter forskerne antistoffer, der binder til virussen. Så flyder de langsomt en saltvandsopløsning af virussen langs den kanal. Når mikroberne binder sig til antistofferne, ændres interferensmønsteret. Jo højere koncentrationen er, jo mere skifter interferensmønsteret.
Ved at måle ændringen i mønsteret for forskellige viruskoncentrationer etablerer forskerne en fast sammenhæng mellem de to faktorer. Når dette forhold er kendt, siger Ymeti, at de kan estimere koncentrationen af en ny virusopløsning ved at analysere sensorens respons i et par minutter.
Forskerne er også i stand til at påvise virussen i humant serum eller blodplasma. Dette er typisk sværere at gøre end at påvise virussen i en saltvandsopløsning, fordi serum indeholder mange forskellige proteiner, som kan binde sig til antistoffet og forårsage fejl. Indtil videre har sensoren kun registreret virussen, hvis dens koncentration i serum er høj. For at være nyttig bør den forbedrede prototypesensor være i stand til nøjagtigt at måle lave koncentrationer i forskellige kropsvæsker.
Mens sensoren kun har virket for herpesvirus, håber forskerne snart at demonstrere den for andre vira for at gøre den bredt anvendelig. For at opdage SARS-, HIV- eller fugleinfluenzavirus skulle forskerne binde antistoffer, der er specifikke for disse vira, på lyskanalen. Ved at vedhæfte forskellige antistoffer på forskellige lyskanaler kunne den samme sensor detektere flere sygdomme.
At opdage forskellige vira med denne enhed burde ikke være en stor hindring, siger David Gottfried, en biosensorforsker ved Georgia Tech Research Institute . Indtil nu har ingen demonstreret en hurtig, bærbar sensor, der kan bruges til at opdage virussygdomme på stedet. Dette er en af de første demonstrationer af en biosensorteknik, der kunne være [praktisk] for vira, og den har den følsomhed, der kræves til tidlig påvisning, siger Gottfried.
Ymeti siger, at målet er at have en lille mikrofluidik enhed, der kan teste for forskellige sygdomme samtidigt. Han forventer, at en sådan prototype er klar inden for de næste to år.