Detekce protilátek COVID-19 za 10-12 sekund pomocí 3D vytištěného testovacího čipu

Obrázek testovacího čipu COVID-19 vyrobeného 3D tiskem aerosolově reaktivních nanočástic. Půjčka Advanced Production Advanced Materials Laboratory, Carnegie Mellon University College of Engineering

Vědci z Carnegie Mellon University informují o výsledcích přední platformy pro biosenzování založené na nanomateriálech, která detekuje specifické SARS-CoV-2:virus, který je za to odpovědný COVID-19: epidemický. Kromě testování platforma pomůže přesně měřit imunitní odpověď pacienta na nové vakcíny.

Výsledky byly publikovány hlavně v časopise Pokročilé materiály:Spolupracovníky Carnegie Mellon byly University of Pittsburgh (Pete) a UPMC.

Testovací platforma identifikuje přítomnost dvou protilátek proti viru, doménu vázající se na sestřih (RBD) ve velmi malé kapce krve (přibližně 5 mikrolitrů). Koncentrace protilátek mohou být příliš nízké na to, aby byly nalezeny pod jedním pikomolárním (0,15 nanogramů na mililiter). Tento objev je proveden elektrochemickou reakcí v ručním mikrofluidním zařízení, které odesílá výsledky přímo do jednoduchého rozhraní smartphonu.

„Využili jsme nejnovější pokroky ve výrobě materiálů, jako je 3D tisk na nanočástice, k vytvoření zařízení, které rychle detekuje protilátky COVID-19,“ řekl Rahul Panat, docent strojního inženýrství Carnegie Mellon, který pro výzkum používá techniky aditivní výroby. : od rozhraní mozek-počítač po zařízení pro biomonitorování.

Za účinnost odpovídá technologie výroby aditiv zvaná aerosolový 3D tisk և přesnost: testovací platforma. Elektrody malých, levných zlatých mikročipů jsou vytištěny na nanoměřítku pomocí aerosolových kapiček, které jsou tepelně smíchány. To vytváří drsný, nepravidelný povrch, který poskytuje zvětšený povrch mikročipů և zvyšuje elektrochemickou reakci, kde mohou být protilátky zachyceny na antigeny pokryté elektrodou. Speciální geometrie umožňuje mikrokontrolérům nahrát více proteinů k detekci, což vede k velmi přesným a rychlým výsledkům.

Test má velmi nízkou míru chyb, protože vazebná reakce protilátka-antigen použitá v zařízení je vysoce selektivní. Vědci dokázali tento přirozený design využít ve svůj prospěch.

Výsledky přicházejí okamžitě během epidemie COVID-19. „Protože naše zařízení dokáže kvantifikovat imunitní reakci na vakcíny, je v současném prostředí velmi důležité,“ řekl Panat.

Společnost Panat uzavřela partnerství s Sho-iang Yang Gao, vedoucím programu rakoviny Virology Cancer Center UPMC Hillman, Pittem, profesorem mikrobiologie a molekulární genetiky. Hlavním autorem studie byl Azar Ali, výzkumný pracovník Panar’s Advanced Manufacturing and Materials Lab.

Okamžitá diagnostika a prevence infekčních nemocí je problém veřejného zdraví, který přesahuje současnou epidemii COVID-19. Protože navrhovaná senzorická platforma je univerzální, lze ji použít k rychlé detekci dalších infekčních agens, jako je ebola, HIV a biomarkery. Takový rychlý a efektivní test může změnit hru na kontrolu šíření nemocí.

Odkaz. „Pocit protilátek COVID-19 s aerosolovým reaktivním nanoprintem se sníží během několika sekund grafen Trojrozměrné elektrody potažené oxidem “MD. Azhar Ali, Chunshan Hu, Sanjida han ahan, Bin Yuan, Mohammad Sadek Saleh, Enguo Ju, Shou – iang yang Gao ահ Rahul Panat, 22. prosince 2020, Pokročilé materiály:,
DOI: 10,1002 / adma.202006647

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Paleontologové řeší 150 let starou záhadu – a objevují novou skupinu hmyzu

Křídlo nového druhu Okanagrion hobani z fosilního naleziště McAbee v Britské Kolumbii je samoobslužným hmyzem nového podřádu Cephalozygoptera. Kredit: Copyright Zootaxa, použitý v...

„Houboví duchové“ chrání pokožku, látku před toxiny a zářením

Houboví duchové vznikají extrakcí biologického materiálu z buněk hub. Uznání: Nathan Gianneschi lab / Northwestern University Inspirován houbou, novou formou syntetického melaninu, který působí...

Vezmeme 2D materiály pro rotaci

Ilustrace konceptu výpočetní techniky Spintronic. Vědci z Ústavu fyziky vysokého tlaku na univerzitě v Tskubě vyvíjejí nový tranzistor disulfidu molybdenu, který vytváří obraz rotace elektronů,...

Dva astronauti. Dva dny otevřených dveří. Dvě nádherné krajiny.

23. května 2012 Dva astronauti. Otevřeno dva dny. Dva úžasné výhledy na střechu světa. Astronauti z Mezinárodní vesmírné stanice (ISS) pořídili tyto fotografie Himálaje,...

Mars, P Plejády, Jupiter, Saturn a další vrcholy vzdušného dozoru v březnu 2021

Co se děje v březnu? Mars S přáteli v noci je pár skvělých planet zpět ... V prvním nebo tak nějakém březnovém týdnu uvidíte Mars...

Newsletter

Subscribe to stay updated.