30 نوامبر 2022- نیاز به آزمایش‌های سریع، ارزان و دقیق برای نظارت اپیدمیولوژیک و خدمات بهداشتی برای بررسی و مهار شیوعSARS-CoV-2 ، همچنان وجود دارد. دانشمندان برزیلی با ایجاد یک حسگر ایمنی الکتروشیمیایی که آنتی‌بادی‌های علیه این ویروس را تشخیص می‌دهد، به تلاش‌ها در این زمینه، کمک کردند.

در جستجوی یک روش تشخیصی جدید، محققان ماده ای را انتخاب کردند که اغلب در متالورژی استفاده می شود و آن اکسید روی بود، سپس آن را برای اولین بار با شیشه ی اکسید قلع دوپ شده با فلورین (FTO) ترکیب کردند، یک ماده ی رسانا که در الکترودهای فتوولتائیک و برنامه های دیگر کاربردی پیشرفته، استفاده می شود.

پرفسور Wendel Alves، شیمیدان، و نویسنده اصلی این مقاله، و استاد مرکز علوم طبیعی و انسانی، در دانشگاه دولتی ABC در سائوپائولو، گفت: با این ترکیب غیرمعمول و افزودن یک مولکول زیستی- پروتئین اسپایک ویروسی- سطحی را ایجاد کردیم که قادر به تشخیص آنتی بادی‌های علیه کروناویروس 2 بود: نتیجه به عنوان یک سیگنال الکتروشیمیایی دریافت شده توسط این سطح، نمایش داده می شود.

الکترود ساخته شده توسط محققان، آنتی‌بادی‌های COVID-19 را در حدود پنج دقیقه با حساسیت 88.7 درصد و ویژگی 100 درصد در سرم شناسایی کرد که حتی از تست الیزا (ELISA) به عنوان استاندارد طلایی تشخیص بالینی فعلی، بهتر عمل کرد.

به گفته ی دکتر Alves، که سرپرست آزمایشگاه الکتروشیمی و مواد نانوساختار UFABC است، دانش قبلی در مورد خواص شیمیایی مانند نقطه ایزوالکتریک پروتئین اسپایک ویروس(S)، این گروه را قادر ساخت تا پلت فرمی را برایپروتئین اسپایک ویروسایجاد کنند تا به صورت الکترواستاتیک به نانومیله‌های اکسید روی، متصل شود. اکسید روی به دلیل تطبیق پذیری و خواص شیمیایی، نوری و الکتریکی منحصر به فردش، به طور فزاینده ای برای ساخت حسگرهای زیستی استفاده می شود.

ساخت و استفاده از ایمونوسنسور، آسان است و هزینه تولید آن نسبتاً پایین است. دکتر Alves، گفت: این گروه به لطف دانش قوی خود در مورد مواد جدید و سنتز نانومیله های اکسید روی، موفق به توسعه این دستگاه شدند. این نانومیله‌ها یک لایه روی سطح رسانای FTO تشکیل می‌دهند و یک ریزمحیط مولکولی مطلوب برای تثبیت پروتئینS ایجاد می‌کنند و در نتیجه این ساختار را به راهی ساده برای تشخیص این آنتی‌بادی‌ها تبدیل می کنند.

محققان اکنون در حال تطبیق این پلت فرم به پلت فرمی قابل حمل با قابلیت اتصال به دستگاه های تلفن همراه برای تشخیص COVID-19 و سایر بیماری های عفونی هستند.

آنالیز و کاربردهای آینده

در مجموع محققان 107 نمونه ی سرم خون بیماران را مورد بررسی قرار دادند. سرم ها به چهار گروه تقسیم شدند: سرمهای خون گرفته شده پیش از همه گیری (نفر15)، سرم افرادی که در دوره ی نقاهت از کووید-19 بسر می بردند(47 نفر)، سرم افراد واکسینه شده بدون نتایج مثبت قبلی برای کووید (25 نفر) ، سرم افراد واکسینه شده پس از نتیجه ی مثبت کووید (20 نفر).

واکسنهای تزریق شده به افراد شرکت کننده شامل دو دوز از واکسن CoronaVac بودند که به فاصله چهار هفته تزریق شدند.CoronaVac ، توسط شرکت چینی سینوواک، با مشارکت موسسه بوتانتان (ایالت سائوپائولو) تولید می شود.

نویسندگان مقاله خاطرنشان کردند که این دستگاه آنتی بادی های تولید شده در پاسخ به هر دو عفونت توسط ویروس و واکسیناسیون را تشخیص داد، و پتانسیل بسیار خوبی را به عنوان ابزاری برای نظارت بر seroconversion و seroprevalence، ارائه داد. آنها تاکید کردند که تشخیص پاسخ به واکسیناسیون برای کمک به مقامات بهداشت عمومی برای ارزیابی اثربخشی واکسن های مختلف و کمپین ها یا برنامه های ایمن سازی، مهم است.

این دستگاه برای تشخیص مصونیت ناشی از CoronaVac تأیید شده است، اما این گروه قصد دارند استفاده از آن را برای آزمایش پاسخ به واکسن‌های Pfizer و AstraZeneca گسترش دهند.

یکی از مزایای این الکترود، معماری انعطاف پذیر آن است، به این معنی که به راحتی می توان آن را برای سایر کاربردهای تشخیصی و زیست پزشکی با استفاده از مولکول های زیستی مختلف روی نانومیله های اکسید روی و سایر آنالیت های هدف، سفارشی کرد.

دکتر Alves، گفت: این فناوری یک پلتفرم حسگر زیستی همه کاره است. همانطور که توسط ما برای تشخیص آنتی بادیهای ضد کروناویروس 2 توسعه داده شده است، می توان آن را برای تشخیص سرولوژیکی سایر بیماری های مورد علاقه بهداشت عمومی اصلاح و سفارشی کرد.

منبع:

https://www.technologynetworks.com/diagnostics/news/novel-device-detects-covid-19-antibodies-in-five-minutes-367983