استفاده از تداخل‌سنج حاوی نقاط کوانتومی برای تشخیص کرونا

نتایج بررسی‌های محققان شرکت سیفوکس می‌تواند منجر به تولید کیت‌های یکبار مصرف تشخیص کرونا شود که در آن نقاط کوانتومی استفاده شده ‌است.

محققان شرکت سیفوکس (SiPhox) با همکاری محققانی از چند موسسه تحقیقات دانشگاهی در آمریکا از حسگرهای تداخل‌سنج سیلیکونی متخلخل (PSi) برای نشان دادن ساز و کار تشخیص برش کاوشگر کنتراست بالا (HCPCD) استفاده کردند.

این مطالعه، که اولین نمونه در نوع خود است، به‌عنوان یک آزمایش «اثبات اصل» عمل می‌کند و از ایده بکارگیری HCPCD به‌عنوان یک روش حساس و نسبتا کم هزینه در ارائه بازخوانی مراقبت‌های ویژه برای طیف گسترده‌ای از آرایه‌های تشخیصی، پشتیبانی می‌کند.

این پروژه نشان می‌دهد که از روش HCPCD به‌عنوان کیت یکبار مصرف تشخیص اسید نوکلئیک بتوان در آینده در مدیریت ویروس کرونا استفاده کرد.

حسگرهایی که در حال حاضر برای تشخیص اسیدنوکلئیک پاتوژن‌ها در دسترس هستند، به تکثیر رشته‌های DNA یا RNA نیاز دارند که این یک اشکال بوده و موجب افزایش هزینه و زمان انجام کار می‌شود.

در حالی که پلتفورم‌های زیست‌حسگری پلاسمونیک و فتونیک روشی برای تشخیص در مراحل اولیه هستند اما اگر سطح RNA ویروس کم باشد، خطر منفی کاذب در نتیجه تست است.

محققان در این پروژه از حسگر PSi به همراه پیمایشگر فلورسانت DNA با شاخص پایین که حاوی نقاط کوانتومی است، استفاده کردند. نتایج نشان داد که نقاط کوانتومی موجب تقویت سیگنال و تمرکز الکتروسینتیکی می‌شود.

از سوی دیگر، تشخیص HCPCD موجب افزایش حساسیت حسگرهای PSi می‌شود و در نهایت موجب رسیدن به حساسیتی مناسب برای تشخیص اسیدنوکلئیک‌ پاتوژن می‌شود.

در مقاله‌ای که این گروه به چاپ رساندند، بنیان این فناوری به تفصیل تشریح شده ‌است. محققان از تداخل‌سنج‌های PSi تک‌لایه استفاده کردند. در این سامانه، نور منعکس شده از لایه‌های بالا و پایین حسگر Psi با هم تعامل داشته و موجب تشکیل حاشیه بازتاب Fabry-Perot می‌شود. موقعیت این حاشیه‌ها و همچنین تناوب الگوی تداخل‌سنجی در نتیجه ضخامت نوری مناسب فیلم PSi هستند.

از آنجایی که طول موج نور از متوسط قطر منافذ بزرگتر است، دانشمندان می‌توانند از یک تقریب متوسط برای تخمین ضریب شکست موثر فیلم PSi استفاده کنند.