Araştırmacılar, koronavirüsü hızlı tespit etmek için basit ve uygun fiyatlı bir yöntem gösterdiler.

Norveç Bilim ve Teknoloji Üniversitesi (NTNU), Oslomet ve Doğu Azerbaycan’daki Tebriz Üniversitesinden araştırmacılar, nanosensörler kullanarak kan örneklerindeki koronavirüsü tespit etmek için bir yöntem gösterdiler.

Araştırmacı bilim insanı Amir Maghoul, “Grafen Bazlı Nanosensör Kullanarak Koronavirüs Tespiti için Optik Modelleme Çerçevesi” konulu makalenin ilk yazarı. Maghoul, konu ile ilgili şu görüşlerde bulundu: “Pek çok araştırma, enfeksiyon zincirini kırabilecek şekilde enfekte olmuş insanları hızlı bir şekilde izole edecek yöntemler bulmaya odaklanıyor. Nanosensörler, virüsler gibi parçacıkların ultra hızlı tespiti için benzersiz özellikleri nedeniyle çok ilgi gördü.”

Koronavirüs için ayrı bir nanosensör geliştirme yolundaki ilk adım, koronavirüsü kanımızdaki diğer parçacıklardan ayıran optik özellikleri belirlemek.

NTNU’da fizik profesörü olan Ingve Simonsen, konu ile ilgili şu açıklamalarda bulundu: “Çoğu insan, koronavirüsün yuvarlak bir çekirdek veya kırmızı çiviler olarak tasvir edildiğini görmüştür. Bu “çivilerin” uzunluğunun ve boyutunun, hücrelerin ışığı nasıl yansıttığı ve çekirdeğin boyutunun önemli olup olmadığı konusunda nasıl bir rol oynadığını görmek istedik.”

Sorulara cevap bulmak için matematiksel modeller kullanıldı. Virüsün optik davranışı, yani virüs hücresinin ışığı rezonans biçiminde nasıl yansıttığını görmek için tüm ışık spektrumu üzerinde analiz edildi. Araştırmacılar, modellerde virüsün çekirdeğinin boyutunu değiştirdiklerinde aynı yanıtı gözlemlediler. Spike proteininin genişliğinin ışığın nasıl yansıtıldığı üzerinde daha az etkisi oldu. Bu şekilde araştırmacılar, koronavirüsün dalga boyu spektrumunun hangi bölümünün kandaki diğer parçacıklardan farklı olduğunu bulabilirler.

Nanomateryal grafen, yeni COVID test yönteminde kullanılıyor.

Küresel parçacıkların ışık dalgalarını nasıl yansıttığını genel terimlerle 1908 yılında açıklayan ilk kişi Alman bilim insanı Gustav Mie’ydı. Mie, küçük kürelerin veya çekirdeklerin ışığa nasıl farklı tepki verdiğini gösterdi.

Küçük parçacıkların ışığa nasıl tepki verdiğinin örneği, Nidaros Katedrali’ndeki büyük gül penceresi gibi vitrayda görülebilir. Güçlü kırmızı, mavi ve yeşil renklerin tümü, camda kullanılan metal parçacıkların optik tepkisinin sonucunda olur. Koronavirüs içeren kan, altın parçacıklarının üzerinden geçtiğinde parçacıkların rezonans frekansı değişir ve bu da bir elektromanyetik alan oluşturur. Bu alan, sensörde kolayca ölçülebilen bir akım oluşturur.

Simonsen, gelen ışığın belirli frekans aralıkları için mevcut eğrileri inceleyerek kanın koronavirüs içerip içermediğini belirleyebildiklerini ifade etti.

Nanoteknoloji için büyük potansiyel

Nanosensörler, çok hassas olma potansiyeline sahip. Amir Maghoul, nano diskteki “akıllı” grafen malzemesinin bir amplifikatör görevi gördüğünü açıklayarak sözlerini şu şekilde noktaladı: “Nanoteknoloji daha önce bu tür bir sensör için kullanılmadı. Bu nedenle bu gelişme yeni bir teknoloji. Burada yaptığımız şey, koronavirüsü tespit etmek ve virüsün optik spektrumda nasıl davrandığını göstermek için ilk optik çerçeveyi oluşturmaktı. Şimdi bir sonraki hedefimiz, nanosensör için bir laboratuvar prototipi geliştirebilecek bir şirket kurmak. Devam edebilmek ve ortak kullanım için bir sensör geliştirebilmek için para toplamamız gerekiyor. NTNU ve Oslomet arasındaki iş birliği, iş biterse biyomedikal kullanım için bu tür nanosensörleri geliştirmek ve üretmek için önemli potansiyele sahip tesislerimiz olduğunu gösterdi.”

Derleyen: Tuğba Akkesen