Yeni Geliştirilen Sensörler Yakında Eş Zamanlı Olarak Koronavirüs ve Grip Testi Yapabilir
Fotoğraf: Bu sensör bir mikro USB sürücüsünün boyutundadır ve aynı anda COVID-19’u ve influenzayı tespit edebilir. Kredi bilgileri: Dmitry Kireev, Austin Teksas Üniversitesi
2019 yılının sonlarına doğru çıkan yeni koronavirüsün belirtileri griple karıştırılmaya devam ediyor. Çeşitli semptomların ortak olması sebebiyle çoğu grip testinin COVID-19’un teşhis edilmesi sürecinin bir parçası olduğu düşünülüyor.
Bunun üzerine Austin Teksas Üniversitesi’ndeki bilim insanları iki hastalık arasındaki farkı algılayabilen ve her ikisini de aynı anda teşhis edebilecek bir sensör geliştiriyorlar. Gelişme, halk sağlığı uzmanlarının sonbahar ve kış aylarında vakalardaki artış beklentisiyle ortaya çıkmıştır. Bir hastanın grip veya koronavirüs ile hasta olup olmadığını bilmek oldukça önemlidir çünkü tedavi uygulamaları ve enfeksiyonun kontrol altına alınması için gereken önlemler buna bağlıdır. Ayrıca, potansiyel olarak tasarrufun sağlanması ve sağlık personelinin iş gücünün azaltılması için de oldukça önemlidir.
Teksas Üniversitesi Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Bölümü’nden Profesör Deji Akinwande “Koronavirüste beklenen ikinci dalganın grip sezonuna girerken ortaya çıkması nedeniyle COVID-19 ve grip arasında ayrım yapabilen tanı cihazlarına acil ihtiyaç var” diyor.
Araştırmacılar ikili bir testin mevcut seçeneklerinin çeşitli şekillerde geliştirildiğini söylüyor. Birden fazla testin yapılma zorunluluğunun ortadan kaldırılmasının hastalar için ve sağlık personellerinin zamandan tasarruf edebilmesi için en uygun yol olduğu düşünülüyor. İkili test ayrıca, her COVID-19 veya grip testi için bir tane gerektiğinden burun çubuklarının kullanımını azaltarak ekipman yetersizliğinin de önüne geçecektir.
Akiwande ve araştırma ekibi bu projeleri için yakın zamanda Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Bilim Vakfı’ndan hibe aldı. Bir prototip cihazı geliştirerek deneysel süreçlerine başladılar.
Sensör bir mikro USB sürücüsünün boyutundadır ve hem grip hem de COVID-19 antikorları ile aşılanır. Cihazın bir kısmı sadece gribe karşı hassasken diğer kısmı sadece koronavirüse karşı reaksiyon gösterecektir. Ekip testin nasıl yapılacağını henüz belirlemese de tükürük örnekleri ile yapılacağı varsayılıyor.
Projede çalışan ve elektrik ve bilgisayar mühendisliği bölümünde doktora sonrası araştırmacısı Dmitry Kireev “Sadece koronavirüsün teşhis edilebilmesi için bir sensör geliştirmek bizim için büyük bir avantaj olamaz çünkü bunu yapmanın birkaç farklı yolu daha var. İşimizin ayrıcalığı her iki hastalığı da birbirinden hızla ayırt edebilen bir sensör geliştirmektir” diyor.
Araştırmacılar cihazın ilk testi için inaktif COVID-19 ve influenza örnekleri kullanmayı planlıyor ve sensörün başak proteinlerine ne kadar iyi bağlandığını ölçerek insan hücrelerine de başarılı bir şekilde bağlanmasını hedefliyorlar.
Ekip, sensörü geliştirmek için algılama elemanları olarak elektrolit kapılı alan etkili transistörlere kurulan “harikulade” bir malzeme olan grafeni kullanmaktadır. Grafenin atomik yoğunluğu virüsler gibi biyomoleküller de dahil olmak üzere yüklü herhangi bir şeye karşı aşırı duyarlılığının gösterilmesini sağlar ve bu da onu sensörlerin ideal bir parçası haline getirir.
Çalışma, ekibin geçen yıl grafen bazlı biyosensörler geliştirmek için başlattığı bir projeye dayanmaktadır. Nijerya’daki araştırmacılarla birlikte ekip, kısa bir süre önce çocuklardaki demir eksikliğinin (ferritin) tespit edilebilmesi üzerine bir makale sundu. Bu çalışmada ekip, grafeni anti-ferritin antikorları işe birleştirerek biyosensörleri bir biyomoleküle karşı reaktif hale getirdi.
Akinwande “Sadece antikoru değiştirerek, platformu koronavirüse odaklayabileceğimiz anlaşıldı” dedi.
Ekip, antikorları sensörlere entegre edebilmek için Doğa Bilimleri Fakültesi, Moleküler Biyoloji Bölümü’nden Profesör Andy Ellington ile birlikte çalışıyor ve Akinwande Austin Teksas Üniversitesi’nden ve başka yerlerden işbirlikçilerle çalışmalarını devam ettirmek istediğini söyledi.
Ekibin oluşturduğu prototipin birkaç ay sürecek olan deneylerde etkili olduğu kanıtlanırsa, üretimi artırmak için bir şirketle ortaklık kuracaklar.
Kaynak: phys.org
