مقابله با ویروس‌های تنفسی با کمک نانوذرات شبیه به ذرت بو داده

 به نقل از نانومگزين، بيماري‌هاي تنفسي ويروسي، به سادگي قابل انتقال هستند. اين بيماري‌ها مي‌توانند به سرعت در سراسر کره زمين پخش شوند و آسيب‌هاي قابل توجهي را به همراه داشته باشند. بيماري‌ همه‌گير کوويد-۱۹، گواهي براي همين موضوع است. در گذشته نيز ويروس‌هاي ديگري به شيوع بيماري‌هاي تنفسي منجر شده‌اند. براي نمونه، يک نوع فرعي از ويروس آنفلوانزا موسوم به "ويروس آنفلوانزاي A زيرگروه H۱N۱" ، عامل ابتلا به آنفلوانزاي اسپانيايي و آنفلوانزاي خوکي بود؛ بنابراين براي پيشگيري از بروز چنين بحران‌هاي سلامتي در آينده، بايد ويروس‌ها به موقع و دقيق شناسايي شوند. اين همان چيزي است که پژوهشگران کره‌ جنوبي سعي داشته‌اند تا در بررسي جديد خود به اين هدف برسند.

چندين دهه است که سنجش‌هاي مبتني بر "واکنش زنجيره‌اي پليمراز"(PCR)، به استاندارد طلايي تشخيص ويروس‌هاي آنفلوانزا تبديل شده‌اند. اگرچه اين سنجش‌ها بسيار حساس هستند اما به هزينه زياد و پروتکل‌هاي پيچيده‌اي نياز دارند. يک جايگزين بهتر براي اين روش مي‌تواند "بيناب‌نمايي ارتقاء‌يافته سطحي رامان"(SERS) باشد. سنجش‌هاي مبتني بر بيناب‌نمايي ارتقاء‌يافته سطحي رامان، با رسوب يک نمونه مايع روي يک سطح فلزي نانوساختار کار مي‌کنند.

ذرات ويروسي نمونه‌ها به مولکول‌هاي مورد نظر متصل مي‌شوند. اين اتصال به عنوان تغييري در شدت سيگنال تشخيص داده مي‌شود که با افزايش بار ويروسي به خاطر تغيير در رسوب‌ها، کاهش مي‌يابد. در هر حال، يکي از مشکلات عمده در اين گونه سنجش‌ها، تکرارپذيري ضعيف سيگنال‌ها است.

پژوهشگران "دانشگاه چانگ آنگ"(Chung-Ang University) و "موسسه علوم مواد کره جنوبي"(Korea Institute of Materials Science) به سرپرستي پروفسور "جابوم چو"(Jaebum Choo)، استاد اين دانشگاه، يک لايه پلاسمونيک سه‌بعدي جديد طراحي کرده‌اند.

پروفسور چو گفت: بيماري عفوني ناشي از آنفلوانزاي تنفسي، سارس، مرس و کروناويروس مي‌توانند به صورت دوره‌اي گسترش يابند و تهديدي براي سلامت جهاني باشند. روش ما مي‌تواند يک پلتفرم تشخيصي جديد را براي شناسايي بيماري‌هاي تنفسي در آينده فراهم کند.

پژوهشگران در طراحي خود، دو لايه از ذرات طلا را روي يک لايه پليمري قرار دادند و آنها را با استفاده از ترکيب موسوم به "PFDT" از هم جدا کردند. تفاوت انرژي ميان PFDT و لايه طلا، به انتشار يون‌هاي طلا روي سطح و تشکيل نانوذراتي منجر شد که مانند ذرت بوداده، با فاصله‌ ظاهر مي‌شوند. اين چيدمان، شدت سيگنال توليد شده را تقويت مي‌کند.

پژوهشگران، عملکرد اين سنجش را با استفاده از غلظت‌هاي گوناگون ويروس H۱N۱ ارزيابي کردند. آنها توانستند بارهاي گوناگون ويروسي را تنها در ۲۰ دقيقه شناسايي کنند. به علاوه، اين سيستم مي‌تواند رشته‌هاي گوناگون ويروس آنفلوانزا را به صورت دقيق طبقه‌بندي کند و به شناسايي ويروس H۱N۱ بپردازد. اين روش، تکرارپذيري بسيار بالايي نيز دارد.

پروفسور چو ادامه داد: سيستم سنجش ما، امکان تجزيه و تحليل فوق‌العاده حساس و قابل اطمينان ويروس آنفلوانزا را فراهم مي‌کند. چنين روشي، امکان بررسي در مراحل ابتدايي را فراهم مي‌سازد، آغاز درمان ضد ويروسي را سهولت مي‌بخشد و همچنين امکان نظارت بر عفونت را به خصوص براي افرادي که بيشتر در خطر ابتلا به عوارض ناشي از ويروس قرار دارند، فراهم مي‌کند.

اين گروه پژوهشي باور دارد که روزي مي‌توان از يافته‌هاي اين پژوهش براي مقابله با همه‌گيري کنوني استفاده کرد.

اين پژوهش، در مجله "Biosensors and Bioelectronics" به چاپ رسيد.