به گفته مهندسان دانشگاه رایس، کووید ۱۹ در کمتر از ۵۵ دقیقه با کمک نانوذرات مغناطیسی برنامه‌ریزی شده و یک ابزار تشخیصی که به تلفن همراه متصل می‌شود، قابل تشخیص است.
تراشه‌ای که آلودگی ویروس کرونا را با کمک تلفن همراه تشخیص می‌دهد
پیتر لیلهوج مهندس مکانیک دانشگاه رایس یک تراشه میکروسیالی به اندازه تمبر تولید کرده است که غلظت پروتئین نوکلئوکپسید (N) کرونا را در سرم خون اندازه‌گیری می‌کند، خونی که از یک خراش انگشت استاندارد به‌دست آمده است.
نانوذرات موجود در تراشه به پروتئین نوکلئوکپسید (N) متصل می‌شود، این پروتئین نشانگر زیستی کووید ۱۹ است و تراشه سیگنال این اتصال را به یک حسگر الکتروشیمیایی منتقل می‌کند که می‌تواند مقدار کمی از نشانگر زیستی را تشخیص دهد. محققان معتقداند که روش آن‌ها در مقایسه با تست PCR مبتنی بر سواب بسیار ساده‌تر است.
پیتر لیلهوج می‌گوید: «آنچه در مورد این دستگاه جالب توجه است این است که به آزمایشگاه نیاز ندارد. شما می‌توانید کل آزمایش را انجام دهید و نتایج را در سایت جمع‌آوری، کلینیک یا حتی داروخانه به‌دست آورید. کل سیستم به راحتی قابل حمل و استفاده آسان است.»
نتایج این تحقیق در مجله ACS Sensors منتشر شده است.
سیستمی که توسط مهندسان دانشگاه رایس ساخته شده است از یک تراشه میکروسیالی به اندازه تمبر استفاده می‌کند که غلظت پروتئین نوکلئوکپسید کرونا را در خون در کمتر از یک ساعت اندازه‌گیری کرده و تشخیص می‌دهد.
محققان این پروژه پیش از این، سامانه‌های مشابه‌ای را برای کارهایی نظیر تشخیص مالاریا توسعه داده بودند، اما این ابزار جدید به یک سیستم تشخیص کمی پیچیده مجهز است که نتایج کمّی و دقیق را در مدت زمان کوتاهی ارائه می‌دهد. برای آزمایش دستگاه، آزمایشگاه از نمونه‌های اهدا شده سرم از افراد سالم و سایر افراد مبتلا به کرونا استفاده کرد.
لیلهوج می‌گوید که هنگام استفاده از سرم کامل، فرآیندی طولانی‌تر و نتایج دقیق‌تری به همراه دارد. محققان دریافتند که ۵۵ دقیقه زمان برای تشخیص پروتئین کرونا در غلظت‌های کم ۵۰ پیکوگرم در میلی‌لیتر در سرم کامل کافی است. این ریزتراشه می‌تواند پروتئین N را در غلظت‌های پایین‌تر، با ۱۰ پیکوگرم در میلی‌لیتر، فقط در ۲۵ دقیقه با سرمی که ۵ برابر رقیق شده، تشخیص دهد.
یک تلفن همراه و یک پتانسیواستات پلاگین قادر به تشخیص پروتئین با غلظت ۲۳۰ پیکوگرم برای کل سرم است.
از لوله بسیار کوچک برای رساندن نمونه به تراشه استفاده می‌شود، سپس از آهن‌ربایی استفاده می‌شود تا نانوذرات را به سمت حسگر الکتروشیمیایی پوشانده شده با آنتی‌بادی‌های گیرنده هدایت کند. نانوذرات به آنتی‌بادی‌های گیرنده متصل می‌شوند و جریانی متناسب با غلظت نشانگر زیستی در نمونه، تولید می‌کنند. پتانسیواستات جریان را خوانده و سیگنالی را به برنامه تلفن ارسال می‌کند. اگر نشانگرهای زیستی کووید ۱۹ وجود نداشته باشد، نانوذرات به حسگر متصل نمی‌شوند و از داخل تراشه شسته می‌شوند.
لیلهوج می‌گوید: «تولید این تراشه‌های میکروسیال یا تطبیق آن‌ها با سویه‌های جدید کووید ۱۹ برای صنعت دشوار نخواهد بود.»
