ساخت کیت تشخیص سریع بیماری با پشتیبانی نانوحفره_بام وطن

از آنجایی که مولکول‌هایی که دانشمندان می‌خواهند شناسایی کنند، به طور کلی مولکول‌های DNA یا پروتئین‌ها، ابعاد زیاد کوچکی دارند، سیگنال‌های الکتریکی که آنها تشکیل می‌کنند، زیاد کوچک می باشند و به ابزارهای تشخیص تخصصی نیاز دارند.

کوین فریدمن، استادیار مهندسی زیستی و از محققان این پروژه در رابطه این ابزار می‌گوید: اکنون، برای تشخیص بیماری‌ها به میلیون‌ها مولکول نیاز دارید. ما نشان می‌دهیم که می‌توان تنها از یک مولکول اطلاعات مفیدی به دست آورد. این سطح از حساسیت می‌تواند تفاوت واقعی در تشخیص بیماری تشکیل کند.

مقصد آزمایشگاه فریدمن، ساخت آشکارسازهای الکترونیکی است که همانند نورون‌ها در مغز حرکت می‌کنند و می‌توانند خاطرات را نگه داری کنند، به‌اختصاصی، خاطراتی که مولکول‌هایی که قبلاً از حسگر عبور ‌کرده‌اند. برای انجام این کار، دانشمندان یک مدل مدار تازه تشکیل کردند که تغییرات کوچکی را در حرکت حسگر تشکیل می‌کند.

در هسته مدار آنها یک نانو حفره وجود دارد که مولکول‌ها یکی یکی از بین آن عبور می‌کنند. مثالهای بیولوژیکی همراه با نمک‌ها در مدار قرار می‌گیرند که به یون‌ها تجزیه خواهد شد. اگر پروتئین یا مولکول‌های DNA نمونه از نانوحفره عبور کنند، جریان یون‌های عبوری افت می‌یابد.

فریدمن او گفت: آشکارساز ما افت جریان ناشی از عبور پروتئین یا تکه‌ای از DNA و مسدود کردن عبور یون‌ها را اندازه‌گیری می‌کند.

فریدمن نظر می‌کند برای تجزیه و تحلیل سیگنال‌های الکتریکی تشکیل شده توسط یون‌ها، سیستم باید این گمان را که امکان پذیر برخی مولکول‌ها زمان عبور از نانوحفره شناسایی نشوند، در نظر بگیرد. چیزی که این کشف را نزدیک می‌کند، این است که نانوحفره فقط یک حسگر نیست، بلکه خودش به گفتن یک فیلتر عمل می‌کند و صدای بعد‌عرصه مولکول‌های دیگر را در نمونه افت می‌دهد که می‌تواند سیگنال‌های حیاتی را نهان کند.

به نقل از ستاد نانو، رویکرد فریدمن ضمانت می‌کند که سیگنال هر مولکول نگه داری می‌شود و دقت را برای کاربردهای تشخیصی افزایش می‌دهد.

فریدمن فکر می‌کند که این دستگاه برای گسترش یک کیت تشخیصی کوچک و قابل حمل، بزرگتر از یک درایو USB منفعت گیری شود که می‌تواند عفونت‌ها را در مرحله های اولیه تشخیص دهد. در حالی که آزمایش‌های امروزی امکان پذیر تا چند روز بعد از قرار گرفتن در معرض عفونت، بیماری را ثبت نکنند، حسگرهای نانوحفره‌ای می‌توانند عفونت‌ها را در عرض ۲۴ تا ۴۸ ساعت شناسایی کنند. این قابلیت مزیت قابل‌توجهی را برای بیماری‌های سریع در حال گسترش فراهم می‌کند و امکان مداخله و درمان سریعتر را فراهم می‌کند.