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

Lipidy na membráně mozkových buněk jsou kvůli léčbě Alzheimerovy choroby většinou přehlíženy

Byly vytvořeny vazby mezi lipidovou nerovnováhou a onemocněním, kdy změny lipidů zvyšují tvorbu amyloidových plaků, což je rys Alzheimerovy choroby. Tato nerovnováha inspirovala...

Astrofyzici jsou překvapeni neočekávanými účinky černých děr mimo jejich vlastní galaxie

Umělecká kompozice supermasivní černé díry, která reguluje vývoj jejího prostředí. Autor obrázku: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC) a Dylan Nelson (Illustris-TNG) Ve středu téměř každé...

Největší australský dinosaurus – jižní titán – právě vstoupil do knih rekordů!

Australotitan cooperensis, „Southern Titan of the Cooper“. Fotografický kredit: Vlad Konstantinov, Scott Hocknull © Eromanga Natural History Museum Co je to basketbalové hřiště tak...

„Paralelní reaktory“ na bázi fotonických krystalových vláken odhalují kolektivní analogie hmotných a solitárních molekul

A. Schéma paralelních optických solitonových reaktorů založené na dutině prstencového vláknového laseru s režimem blokování. Časová optomechanická (OM) mříž umožněná fotonickými krystalovými...

Drsná kůra, která se v noci ozývá, vede k objevení nových druhů

V lesích západní a střední Afriky se v noci ozývají hlasitá volání hybridů stromů - malých, býložravých savců, ale jejich zvuk se liší podle...

Newsletter

Subscribe to stay updated.