Araştırmacılar, Covid-19 Enfeksiyonunu Hızla Tespit Eden Sensörü Açıkladı
Fotoğraf-1: Destekleyici elektroniklere bağlandığında sensör, verileri Bluetooth aracılığıyla kullanıcının cep telefonuna aktarabilir.
Covid–19 virüsünün kontrol altına alınmasını bu kadar güçleştiren bir özelliği, henüz herhangi bir enfeksiyon belirtisi göstermemiş bir kişi tarafından başkalarına kolayca bulaşabilmesidir. Virüs taşıyıcısı virüse rağmen kendini çok iyi hissedebilir ve günlük işlerine devam edebilir, yani farkında olmadan virüsü kendisiyle birlikte işe, bir aile üyesinin evine veya halka açık topluluklara taşıyabilir.
Bu nedenle, pandeminin yayılmasını engellemeye yönelik küresel çabanın önemli bir kısmı, henüz semptom göstermeyen kişilerde enfeksiyonları hızla tespit edebilen testlerin geliştirilmesine yöneliktir.
Caltech araştırmacıları, küçük hacimli tükürük veya kanın hızlı analizi yoluyla bir Covid enfeksiyonunun evde teşhisini sağlayabilen düşük maliyetli bir sensörle birden fazla veriyi birleştiren yeni bir tür çoklu test geliştirdiler. Üstelik bu test bir tıp uzmanının katılımını gerektirmeden, 10 dakikadan kısa bir süre içinde sonuç veriyor.
Araştırma, Andrew ve Peggy Cherng Tıp Mühendisliği bölümü yardımcı doçenti Wei Gao’nun laboratuvarında gerçekleştirildi. Daha önce Gao ve ekibi, kanda, tükürükte veya terde aşırı düşük seviyelerde belirli bileşenlerin tespiti yoluyla, gut gibi hastalıkların yanı sıra stres seviyelerini de gözlemleyebilen kablosuz sensörler geliştirdiler.
Gao’nun sensörleri, tabakaya benzer bir karbon formu olan grafenden yapıldı. Lazerle kazınmış bir plastik levha aracılığıyla bu sensörlerin üzerinde küçük gözenekli, 3 boyutlu bir grafen yapısı oluşturuldu ve bu sayede sensör üzerinde büyük miktarda bir yüzey alanı yaratıldı. Bu işlem de sensörün çok küçük miktarlarda bulunan bileşikleri dahi yüksek doğrulukla tespit edebilecek kadar duyarlı olmasını sağladı. Sensörde, grafen yapıları bir Covid virüsünün yüzeyindekiler gibi spesifik proteinlere duyarlı olan antikorlarla birleştirildi.
Fotoğraf 2: Sensör elemanı, lazerle kazınmış ince plastikten yapıldı.
Sensörün önceki versiyonları, stresle ilişkilendirilen kortizol hormonu ve yüksek konsantrasyonlarda guta yol açan ürik asit için antikorlar içeriyordu. Gao’nun SARS-CoV-2 RapidPlex adını verdiği sensörün yeni versiyonu ise, virüsün varlığını tespit edilmesine izin veren antikorlar ve proteinler içeriyor.
Gao, “Bu, tek bir sensörle üç tür veride enfeksiyon hakkında bilgi verebilen gördüğüm tek teletıp platformudur.” diyor. “Birkaç dakika gibi kısa bir sürede, bu seviyeleri aynı anda kontrol edebiliyoruz, böylece erken enfeksiyon, bağışıklık ve ciddiyet dahil enfeksiyon hakkında bütün bir resim elde edebiliyoruz.”
Yerleşik Covid testi teknolojilerinin sonuç üretmesi genellikle saatler ve hatta günler sürer. Gao’nun basit ve kompakt siteminin aksine bu teknolojiler ayrıca pahalı ve karmaşık ekipmanlar gerektirir.
Cihaz şimdiye kadar, Covid-19 için testleri pozitif veya negatif çıkan kişilerden tıbbi araştırma amacıyla alınan az sayıda kan ve tükürük örneğiyle yalnızca laboratuvarda test edildi. Ön sonuçlar, sensörün son derece duyarlı olduğunu gösterse de Gao, doğruluğunu kesin olarak belirlemek için laboratuvar numuneleri yerine gerçek dünyadaki hastalarla daha büyük ölçekli bir test yapılması gerektiğini belirtiyor.
Fotoğraf 3: Bir sanatçının, sensörün, her biri farklı bir COVID-19 enfeksiyonu göstergesi algılayan alanları nasıl içerdiğini gösteren çizimi. Kaynak: Caltech
Pilot çalışma tamamlandıktan sonra, Gao, sensörlerin düzenli kullanımla ne kadar dayandığını test etmeyi ve onları hastanede tedavi gören Covid-19 hastalarında test etmeye başlamayı planlıyor. Hastanede yapılan testleri takiben, testlerin evde kullanım için uygunluğunu da incelemek istiyor.
“Esas amacımız evde kullanım.” diyor Gao ve devam ediyor: “Gelecek yıl, testleri evde kullanım için yüksek risk taşıyan kişilere göndermeyi planlıyoruz. Ve gelecekte, bu platform diğer bulaşıcı hastalık testlerinin evde tespiti ile de genişletilebilir.”
Kaynak: phys.org
