Новости космоса и технологий. » Нанотехнологии » Захват вирусов из воздуха: продолжающийся поиск функциональных биосенсоров

Захват вирусов из воздуха: продолжающийся поиск функциональных биосенсоров

Опубликовал: Admin, 26-11-2020, 01:01, Нанотехнологии, 79, 0

Захват вирусов из воздуха: продолжающийся поиск функциональных биосенсоров

В будущем могут появиться портативные и носимые датчики для обнаружения вирусов и бактерий в окружающей среде. Но мы еще не там. Ученые из Университета Тохоку изучают материалы, которые могут преобразовывать механическую энергию в электрическую или магнитную и наоборот, в течение десятилетий. Вместе с коллегами они опубликовали обзор в журнале Дополнительные материалы о последних попытках использования этих материалов для изготовления функциональных биосенсоров.

«Исследования по повышению эффективности вирусных датчиков в последние годы не достигли значительного прогресса, - говорит инженер по материалам Университета Тохоку Фумио Нарита. «Наш обзор направлен на то, чтобы помочь молодым исследователям и аспирантам понять последние достижения и направить их будущую работу по повышению чувствительности датчиков вирусов».

Пьезоэлектрические материалы преобразуют механическую энергию в электрическую. Антитела, которые взаимодействуют с конкретным вирусом, могут быть помещены на электрод, встроенный в пьезоэлектрический материал. Когда вирус-мишень взаимодействует с антителами, он вызывает увеличение массы, что снижает частоту электрического тока, проходящего через материал, сигнализируя о его присутствии. Этот тип сенсора исследуется на предмет обнаружения нескольких вирусов, в том числе вызывающего рак шейки матки вирус папилломы человека , ВИЧ, грипп А, Эбола и гепатит В.

Магнитострикционные материалы преобразуют механическую энергию в магнитную и наоборот. Они были исследованы для выявления бактериальных инфекций, таких как брюшной тиф и чума свиней, а также для обнаружения спор сибирской язвы. Зондирующие антитела фиксируются на чипе биосенсора, помещенном на магнитострикционный материал, а затем прикладывается магнитное поле. Если антиген-мишень взаимодействует с антителами, он добавляет материалу массу, что приводит к изменению магнитного потока, которое может быть обнаружено с помощью считывающей катушки.

Нарита говорит, что разработки в области искусственного интеллекта и моделирования могут помочь найти еще более чувствительные пьезоэлектрические и магнитострикционные материалы для обнаружения вирусы и другие патогены. Будущие материалы могут быть бескамерными, беспроводными и мягкими, что позволит использовать их в тканях и зданиях.

Ученые даже изучают, как использовать эти и подобные материалы для обнаружения в воздухе вируса SARS-CoV-2 вызывающего COVID-19. Такие датчики могут быть встроены в системы вентиляции подземных транспортных средств, например, для отслеживания распространения вирусов в режиме реального времени. Носимые датчики также могут увести людей от вирусной среды.

«Ученым все еще необходимо разработать более эффективные и надежные датчики для обнаружения вирусов, с более высокой чувствительностью и точностью, меньшими размерами и весом, а также большей доступностью, прежде чем их можно будет использовать в домашних условиях или в умной одежде», - говорит Нарита. «Этот вид датчика Вируса Станет реальностью с дальнейшим развитием материаловедения и Технического прогресса В Искусственного интеллекта , Машинного обучения и анализа данных».


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии