Gli scienziati Trova Nanowires in grado di rilevare virus individuali

Marzo 16, 2016 Admin Salute 0 4
FONT SIZE:
fontsize_dec
fontsize_inc

Cambridge, Mass, 22 set 2004 -. Harvard University scienziati hanno scoperto che i fili di silicio ultra-sottili possono essere utilizzati per rilevare la presenza di elettricamente singoli virus, in tempo reale, con selettività quasi perfetta. Questi rivelatori nanofili possono anche differenziare tra i virus con grande precisione, il che suggerisce che la tecnica potrebbe essere scalata fino a creare array miniatura facilmente in grado di rilevare migliaia di virus diversi.

Il lavoro è stato riportato nel più recente numero di Proceedings of National Academy of Sciences.

"I virus sono tra le più importanti cause di malattie umane e sono fonte di crescente preoccupazione come possibili agenti di guerra biologica e bioterrorismo", dice l'autore Charles M. Lieber, Mark Hyman Jr. Professore di Chimica presso la Facoltà delle Arti e delle Scienze di Harvard. "Il nostro lavoro mostra che i fili di silicio su nanoscala possono essere configurati come rivelatori ultra-sensibili che si accendono o disattivare in presenza di un singolo virus. Le funzionalità di rivelatori nanofili, che potrebbe essere modellato in array in grado di rilevare letteralmente migliaia di virus diversi, potrebbe inaugurare una nuova era per la diagnostica, la biosicurezza, e la risposta alle epidemie virali. "




Lieber ei suoi colleghi sono fuse nanofili conducendo una piccola corrente con i recettori degli anticorpi per alcuni settori chiave del virus - come agglutinina nel virus. Quando un virus individuo entra in contatto con un recettore, ha scatenato un momentaneo cambiamento rivelatore in conduttanza che ha dato una chiara indicazione della presenza del virus. Misure elettriche ed ottiche simultanee tramite fluorescente influenza A ha confermato che questi cambiamenti di conduttanza corrispondevano al legame e non vincolante di singoli virus da dispositivi nanowire.

Oltre all'influenza A, il gruppo di Lieber testato array di nanofili attrezzati con recettori specifici per paramyxovirus e adenovirus. I ricercatori hanno scoperto i rivelatori possono differenziare tra i tre virus sia per i recettori specifici utilizzati per afferrare loro e perchè ogni virus si lega al suo recettore per una lunghezza caratteristica di tempo prima di staccare - lasciando solo un minuscolo rischio di una lettura falso positivo.

"Il fatto che una matrice nanofilo in grado di rilevare un singolo virus significa che questa tecnologia è il massimo in termini di sensibilità", dice Lieber. "I nostri risultati mostrano anche che questi dispositivi sono in grado di distinguere tra i virus con quasi perfetta selettività".

Mentre ci sono molti modi per i ricercatori di saggiare i virus, la maggior parte sono laborioso e appropriata solo in laboratorio. L'uso di nanofili fornisce immediata verifica della presenza di un dato virus senza alcuna manipolazione biochimica specializzato.

Lieber dice array di nanofili possono essere scalati, non solo di rilevare molti virus diversi, ma anche per individuare i ceppi comuni e varianti geneticamente per aspiranti bioterroristi. Facendo un array sensibile a numerosi domini di un determinato virus, le probabilità di rilevamento anche un virus modificato fuga sarebbe molto basso.

In un contesto clinico, l'estrema sensibilità di array di nanofili significa che potrebbero rilevare l'infezione virale in fase molto precoce, quando il sistema immunitario è ancora in grado di sopprimere le popolazioni di virus. E 'in questa fase di attività virale che i sintomi spesso iniziano ad apparire, ma con i virus ancora presenti in numero limitato, possono essere difficili da individuare e trattare.

Gli array di nanofili di rilevare virus sospese in liquidi, sia fisica o meno. Lieber dice che qualsiasi dispositivo anti-bioterrorismo costruito intorno capacità dei virus di rilevamento nanowires "molto probabilmente sposare la tecnologia con un apparato microfluidico che richiama in aria, di sospendere tutte le particelle sospese nell'aria in un liquido, e quindi eseguire questa soluzione oltre la matrice nanofilo.

Co-autori di Lieber sono Fernando Patolsky, Gengfeng Zheng, Oliver Hayden, Melike Lakadamyali, e Xiaowei Zhuang, tutti i dipartimenti di Harvard di chimica e biologia chimica, la fisica, e Divisione di Ingegneria e Scienze Applicate. Il lavoro è stato sostenuto dalla Defense Advanced Research Projects Agency, National Cancer Institute, Ellison Medical Foundation, Office of Naval Research, e Searle Scholar programma.

(0)
(0)

Commenti - 0

Non ci sono commenti

Aggiungi un commento

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Caratteri rimanenti: 3000
captcha