شناسایی دقیق ویروس‌ها با ساخت زیست تراشه

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما؛ به نقل از وبگاه اینترستینگ اینجینییرینگ، این ابزار می‌تواند بیش از ۱۶۰ هزار مولکول مجزا را در یک سانتی متر مربع از فضا شناسایی کند.
این فناوری نوآورانه در طیف وسیعی از زمینه‌های پزشکی، از جمله تشخیص نشانگر پروتئین سرطان و تشخیص بالینی عفونت‌های تنفسی، کاربرد دارد.
اکثر حسگر‌های آزمایش ژنتیکی به نظارت بر جذب نور یا انتشار از مولکول‌های هدفمندی که برای اتصال به ژن هدف طراحی شده اند، بستگی دارند.
علاوه بر این، حسگر‌های غربالگری ژنتیکی قبلی قادر به شناسایی طیف گسترده‌ای از ترکیبات هدف نبودند و برای شناسایی توالی‌های هدف، نیاز به برچسب‌گذاری نوری داشتند.
محققان دانشگاه استنفورد در این مطالعه بیان کردند: ما یک زیرساخت غربالگری ژنتیکی بدون برچسب را بر اساس نانوآنتن‌های سیلیکونی فاکتور با کیفیت بالا (High-Q) که با قطعات اسید نوکلئیک فعال شده است، معرفی می‌کنیم.
برای توسعه این ابزار، دانشمندان از یک فناوری تشخیص نوری بر اساس سطوح ساخته شده از جعبه‌های کوچک سیلیکونی استفاده کردند. این جعبه‌های سیلیکونی کوچک تقریباً ۵۰۰ نانومتر ارتفاع، ۶۰۰ نانومتر طول و ۱۶۰ نانومتر عرض دارند.
جعبه‌های سیلیکونی به لطف نانوآنتن‌ها می‌توانند نور مادون قرمز نزدیک را روی سطح بالایی خود متمرکز کنند. 
نویسندگان این مطالعه توضیح دادند: این جعبه‌های سیلیکونی از نانوآنتن‌های زیرموجی تشکیل شده‌اند که به شدت نور را در میدان نزدیک محدود می‌کنند و در عین حال کنترل دقیقی بر پراکندگی میدان دور فراهم می‌کنند.
این روش به یک میکروسکوپ نوری اساسی اجازه می‌دهد تا تغییر طول موج نور ساطع شده از هر بلوک سیلیکونی را اندازه‌گیری کند، که بسته به مولکول‌های بالای جعبه‌ها متفاوت است.
برای آزمایش این ابزار، محققان ۲۲ قطعه ژن تک رشته‌ای با طول نوکلئوتید را به جعبه‌های سیلیکونی متصل کردند و جعبه را در یک محلول بافر غوطه ور کردند.
هنگامی که رشته‌های DNA مکمل به محلول معرفی شدند، آن‌ها بلافاصله به رشته‌های متصل شده پیوستند و طول موج نور ساطع شده از سطح هر جعبه را تغییر دادند.
این ابزار به راحتی می‌تواند ۴۰۰۰ نسخه از ژن‌های هدف را در هر میکرولیتر شناسایی کند.