Yazar Eurasia Team
COVID-19 Antikorlarını 10 Saniyede Tespit Eden Nanoteknoloji Bazlı Biyoalgılama Platformu
Carnegie Mellon Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, COVID-19 pandemisinden sorumlu virüs olan SARS-CoV-2’ye özgü antikorları saniyeler içinde tespit eden gelişmiş bir nanomalzeme tabanlı biyoalgılama platformu tasarladıklarını açıkladılar. Carnegie Mellon Üniversitesi Makine Mühendisliğinden Lisa Kulick’in bildirdiği ve https://phys.org adresinde yayınlanan habere göre, platform, teste ek olarak, hastanın yeni aşılara verdiği immünolojik tepkiyi hassas bir şekilde ölçmeye yardımcı olacak.
Sonuçlar yakın zamanda “Advanced Materials” dergisinde yayımlandı. Carnegie Mellon’un işbirlikçileri arasında Pittsburgh Üniversitesi (Pitt) ve Pittsburgh Üniversitesi Tıp Fakültesi (UPMC) yer aldı.
Test platformu, çok küçük bir kan damlasında (yaklaşık 5 mikrolitre) iki virüs antikorunun, dikenli S1 proteinini ve reseptör bağlanma alanının (RBD) varlığını tanımlayabiliyor. Antikor konsantrasyonları son derece düşük olsa bile, mesela bir pikomolar altında (mililitre başına 0.15 nanogram) miktarlar bile tespit edilebiliyor. Bu tespitler, elde tutulan bir mikroakışkan cihazdaki elektrokimyasal reaksiyon yoluyla gerçekleşiyor ve sonuçlar anlık olarak akıllı telefondaki basit bir arayüze gönderilebiliyor.
Carnegie Mellon’da Makine Mühendisliği Doçenti olan Rahul Panat, “COVID-19 antikorlarını hızla algılayan bir cihaz oluşturmak için nanopartikül bazlı malzemelerden ve 3D baskı teknolojilerindeki en son gelişmelerden istifade ettik” dedi. Doçent Panat, beyin-bilgisayar arayüzlerinden biyo-izleme cihazlarına kadar uzanan araştırmalar için özel eklemeli üretim teknikleri kullanıyor.
Aerosol jet 3-D baskı adı verilen katmanlı üretim teknolojisi, test platformunun verimli ve hatasız çalışmasını sağlamaktadır. Burada, küçük, ucuz altın mikropillar elektrotlar, termal olarak birlikte sinterlenmiş aerosol damlacıkları kullanılarak nano ölçekte basılmaktadır. Dolayısıyla bu durum, mikropillar için artan yüzey alanı sağlayan pürüzlü, düzensiz bir yüzeye ve antikorların elektrot üzerine kaplanmış antijenlere yapışabildiği gelişmiş bir elektrokimyasal reaksiyona neden olur. Tasarımda kullanılan spesifik geometri, mikropillerin tespit için daha fazla protein yüklemesine izin vererek çok doğru ve hızlı sonuçlar sağlamaktadır.
Bu test, çok düşük bir hata oranına sahip, çünkü cihazda kullanılan antikor ve antijen arasındaki bağlanma reaksiyonu oldukça seçici.
Panat, “Tekniğimiz aşılamaya karşı bağışıklık tepkisini ölçebildiği için, mevcut ortamda çok kritik bir önemi haizdir” şeklinde konuşmasını sürdürmektedir.
Bilindiği gibi bulaşıcı hastalıkların tedavisi ve önlenmesi için hızlı teşhis, mevcut COVID-19 pandemisinin ötesine geçen bir halk sağlığı sorunudur. Önerilen algılama platformu jenerik ve özgün olduğundan, Ebola, HIV ve Zika gibi diğer bulaşıcı ajanlar için biyobelirteçlerin hızlı tespiti için de kullanılabilir. Böylesine hızlı ve etkili bir test, hastalıkların yayılmasını kontrol altına almak adına oyunun kurallarını değiştirebilir.
