Covid 19 Tespiti için Kağıt Bazlı Sensör
Bu röportajı Emily Henderson, B.Sc. 5 Ocak 2021 de yönetmiştir.
News-Medical Prof. Dipanjan Pan ile beş dakikadan az bir sürede Covid-19’u tespit edebilen, bir kağıt bazlı elektrokimyasal sensörün geliştirilmesi hakkında konuştu.
Bu araştırmaya başlamanıza ne neden oldu?
Coronavirus hastalığı 2019 (COVID 19) pandemisinin aciliyeti kelimenin tam anlamıyla hayatımızın akış yönünü değiştirdi. Ağır akut solunum yolu yetersizliği sendromunun Coronavirus-2 (SARS-CoV-2) hızlı yayılması, virüsün geçişini önlemeye doğru ve kütle ölçülü tanıyı gerektirir.
Fakat burada bütün tanı merkezlerine, gelişmiş enstrümental teknikler boyunca hızlı tanı testlerinin ulaşılmazlığı, özellikle de uzaktan kontrole olan bir yetersizliği mevcut. Bu büyük eksiklik artan bir ölüm oranını izleyerek virüsün daha geniş yayılmasına katkı sağlar.
Bizim çalışmamızın en büyük motivasyonu bu problem için bir dönüştürülebilir çözüm geliştirmekti. Şöyleki COVID-19 pozitif vakalarının ihtimalini birkaç dakika içinde gelişmiş enstrümantal tekniklerin hiçbirinin girişi olmadan tanımlayabilmeliydi.
Lütfen geliştirdiğiniz sensorü tanımlar mısınız? Bu sensörü nasıl geliştirdiniz ve COVID-19’u nasıl tespit ediyor?
Bu bir moleküler test. Biz yüksek özgünlük ile viral genetik materyaline bağlanan yeni moleküller keşfettik. Biz bu molekülleri altından yapılan nanoparçacıklarla kombinasyon içinde uyguladık. Bu materyaller yüksek iletken grafen içeren bir kağıt bazlı ana malzeme üzerine dolgu yapıldı.
Her iki altın ve grafenin yüksek iletkenliği yüzünden, bu platform elektrik sinyallerinin değişimini tespit etmede ultrahassas hale geliyor. Viral genetik materyaller moleküler problarla hibridizasyona maruz kaldıkça, sensörün elektriksel tepkisinde bir değişikliğe neden olur.
Bu süreç elektron transferini ve algılı platform üzerine yayıldığında hızlandırıyor, çıkış sinyalindeki bir artışla ve virüsün varlığını tespit etmekle sonuçlanıyor.
Sensörü nasıl test ettiniz?
Sensör, COVID-19 viral RNA kullanım ayarlarıyla laboratuvarda kapsamlı bir validasyondan geçti, bir kere başarılı olunca, COVID-19 pozitif hastalardan toplanan insan üst yutak svap örnekleri ile birlikte klinik validasyon icra edildi.
COVID-19 testinin hangi mevcut metotları hazır?
Şuan COVID-19’a dört büyük ana tekniklerle tanı konuluyor ;
- Ters-transkripsiyon polymeraz zincir reaksiyon (RT-PCR) ve gen dizilimi
- Bir antivücut-bazlı serolojik /immunolojik tayin
- Göğüs tahminli tomografi (CT)
- Antijen bazlı teknikler.
Ancak gelişmiş enstrümantal tekniklere yetersiz erişim, başlangıç belirtilerinde pozitif COVID-19 vakaları bir geniş organizma topluluğuna enfekte olmuş hastalığın yayılmasına liderlik ederek sıklıkla rapor edilemiyor. Birçok rapor gösteriyor ki antijen bazlı testler hatalı sonuçlar çıkarabiliyor.
Niçin bu sensor çok avantajlı ve global pandeminin gidişatını nasıl değiştirebilir?
Panzehiri olması halinde yapılmış bir moleküler testin alımı önemsiz bir görev değildir. Bizim sonuçlarımız gösteriyor ki hassasiyet, spesifiklik ve belirlemenin limitlerini hatırı sayılır bir şekilde başarabiliyoruz. Aslına bakarsanız, COVID-19 pozitif hastalardan toplanan örneklerde, ~6 viral kopya/microlitre tespit edebiliyoruz.
Dahası bu teknolojinin avantajı bu gibi hatırı sayılır hassasiyete ulaşmak için ek bir amplifikasyon adımına ihtiyacımız yok. Bu önemli çünkü amplifikasyon basamağı genellikle yüksek sıcaklıklarda gerçekleştiriliyor. Yüksek sıcaklığın gereksinimi, bir sıcaklık basamağı içeren herhangi bir moleküler diagnostik testleri yorumlamayı pratikte zorlaştırıyor.
Bizim teknolojimiz amplifikasyon ısıtma basamağı olmadan ve dakikalar içinde sonuçları oluşturuyor. Hatırı sayılır basitlik ve hız, örneğe verilen cevap zamanı bu teknolojiyi avantajlı yapıyor.
Sizin araştırmanız başka hastalıklar içinde uygulanabilir mi?
Evet. Biz öyle bir teknolojik platform geliştirdik ki hedeflenen genetik materyale bağlanma sorumluluğundaki kimyasal motif, svap alarak bir çok başka hastalıkları tespit etmekte uygulanabilir.
Bizim buluşumuzun her iki bakteriyel ve viral menşeilerden kaynaklanan diğer enfekte olan hastalıklara başarıyla uygulanabilirliğini gösterdik.
Ne zaman bu sensör geniş çaplı ulaşılabilir olabilir ve araştırmalarınızın bir sonraki basamağı nedir?
Benim takımım multidisipliner uzmanlardan oluşuyor. Bunlar Dr. Parikshit Moitra ( Laboratuvarımda bir biyokimyager ve bir ast öğrenim görevlisi), Bayan Maha Alafeef ( biomühendislikte bir üçüncü yıl mezun öğrenci), ve Bay Ketan Dighe (bir elektrik mühendisi ve bir araştırma kurum üyesi) bir prototip geliştirmek için durmak bilmeden çalışıyorlar.
Biz bir firmaya bizim plazmonik platformu başarıyla lisansladık. Şuanda da test ticarileştirme için geliştiriliyor. Ön görüşlerimize göre plazmonik teknoloji pazara çok çabuk verilebilir.
Firma aynı zamanda FDA’dan acil kullanım kaydı (EUA) için kabul almakla uğraşıyor. Elektrokimyasal yaklaşım için, bir çok ilgili firmalarla ön müzakerelere sahibiz.
Kaynak : news-medical.net
