ساخت دستگاهی سریع و ارزان برای تشخیص ویروس‌ها

به گزارش پایگاه خبری “ججین” به نقل از ایسنا، ویروس شناسان تخمین می‌زنند که در حال حاضر ۱٫۶۷ میلیون ویروس ناشناخته در حیوانات وجود دارد که تعدادی از آنها قابل انتقال به انسان هستند.

تاکنون شیوع ویروس‌های شناخته شده‌ای مانند H5N1، زیکا و ابولا باعث مرگ و میر گسترده شده‌اند. سازمان بهداشت جهانی می‌گوید که تشخیص سریع این ویروس‌ها می‌تواند با انجام سریع اقدامات متقابل، شیوع ویروس را متوقف کند.

“مائوریسیو ترونز استاد فیزیک، شیمی و علوم و مهندسی مواد دانشگاه پنسیلوانیا گفت: ما یک دستگاه قابل حمل سریع و ارزان تولید کرده‌ایم که می‌تواند ویروس‌ها را به سرعت ضبط و شناسایی کند. دستگاه ما از مجموعه‌ای از نانولوله‌های مهندسی شده که به لحاظ اندازه مناسب طیف گسترده‌ای از ویروس‌ها است استفاده می‌کند. ما از “طیف سنجی رامان” برای شناسایی ویروس‌ها براساس لرزش تک‌تک آنها استفاده می‌کنیم.

طیف سنجی رامان مطالعه نوعی از برهمکنش بین نور و ماده است که در آن نور دچار پراکندگی غیرالاستیک می‌شود. در آزمایش‌های طیف سنجی رامان، فوتونهای تک طول موج (در ناحیهٔ مرئی، نور تکفام گفته می‌شود) روی نمونه متمرکز می‌شود و عموماً لیزر به عنوان چشمه تکفام شدت بالا بکار می‌رود.

این دستگاه با نام “VIRRION” دارای طیف گسترده‌ای از کاربردها است. به عنوان مثال به کشاورزان در تشخیص زودرس ویروس‌ها کمک می‌کند و می‌تواند کل محصولات را نجات دهد. همچنین با تشخیص زود هنگام ویروس در دام‌ها می‌تواند یک گله را از ابتلا به بیماری نجات دهد.

این دستگاه به انسان‌ها نیز با شناسایی ویروس‌ها در عرض چند دقیقه به جای چندین روز کمک‌های شایانی خواهد کرد.

چنین دستگاهی به دلیل اندازه کوچک و هزینه کم می‌تواند در مطب پزشکان و همچنین در نقاط دور افتاده در هنگام شیوع بیماری به کار گرفته شود.

“ترونز” گفت: اغلب روش‌های فعلی به تجهیزات بزرگ و گران قیمت نیاز دارند، در حالی که “VIRRION” تنها چند سانتیمتر است. ما نانوذرات طلا را برای تقویت سیگنال رامان به آن اضافه کردیم تا بتوانیم ویروس را در غلظت‌های بسیار کم نیز تشخیص دهیم. سپس از تکنیک‌های یادگیری ماشینی برای ایجاد مجموعه‌ای از انواع ویروس استفاده می‌کنیم.

به گفته پروفسور “الودی گدین” ​​ویروس شناس دانشگاه نیویورک، دستگاه “VIRRION” می‌تواند ویروس‌ها را در هر نمونه محیطی یا بالینی شناسایی کند. سرانجام ما امیدواریم که از این دستگاه برای ضبط و تعیین توالی ویروس‌های مستقل استفاده کنیم که به ما اجازه می‌دهد در کوتاه‌ترین زمان روند تکامل ویروس‌ها را بررسی کنیم.

این مطالعه در مجله National Academy of Sciences منتشر شده است.