Een gebruiksvriendelijke COVID-19-sensor is nauwkeurig en bruikbaar op bijna elk oppervlak. Krediet: Kam Sang Kwok en Aishwarya Pantula/Johns Hopkins University
Ingenieurs van de Johns Hopkins University, gedeeltelijk ondersteund door de Amerikaanse National Science Foundation, hebben een COVID-19-sensor ontwikkeld die de beperkingen van de twee meest gebruikte typen COVID-19-tests aanpakt: PCR-tests die monstervoorbereiding vereisen, en de minder nauwkeurige snelle antigeentests.
De sensortechnologie, die nog niet beschikbaar is, is bijna net zo gevoelig als een PCR-test en net zo handig als een snelle antigeentest. De gebruiksvriendelijke sensor vereist geen monstervoorbereiding en kan worden gebruikt als wegwerpchips of op een groot aantal verschillende oppervlakken.
“De techniek is zo simpel als een druppel speeksel op ons apparaat doen en een negatief of positief resultaat krijgen”, zegt Ishan Barman, een van de senior auteurs van het onderzoek. “De belangrijkste nieuwigheid is dat dit een labelvrije techniek is, wat betekent dat er geen extra chemische modificaties zoals moleculaire labeling of antilichaamfunctionalisering nodig zijn. De sensor kan uiteindelijk worden gebruikt in draagbare apparaten.”
“Labelvrije optische detectie, gecombineerd met machine learning, stelt ons in staat om één enkel platform te hebben dat kan testen op een breed scala aan virussen met verbeterde gevoeligheid en selectiviteit, met een zeer snelle doorlooptijd”, voegt hoofdauteur Debadrita Paria toe.
“Met behulp van ultramoderne nano-imprintfabricage en transferprinten hebben we zeer nauwkeurige, afstembare en schaalbare nanofabricage gerealiseerd van zowel stijve als flexibele COVID-sensorsubstraten, belangrijk voor toekomstige implementatie, niet alleen op chipgebaseerde biosensoren maar ook wearables, “, zei senior auteur David Gracias.
Volgens Barman gaat het platform verder dan de huidige pandemie van het coronavirus. “We kunnen dit gebruiken voor brede tests tegen verschillende virussen, bijvoorbeeld om onderscheid te maken tussen SARS-CoV-2 en H1N1 en zelfs varianten. Dit is een groot probleem dat niet gemakkelijk kan worden aangepakt door de huidige snelle tests.”
Het team blijft de technologie ontwikkelen en testen en streeft naar een patent en mogelijke licentie- en commercialiseringsmogelijkheden.
Het onderzoek is gepubliceerd in Nano-letters .
Debadrita Paria et al, labelvrije spectroscopische SARS-CoV-2-detectie op veelzijdige nano-imprinted substraten, Nano-letters (2022). DOI: 10.1021/acs.nanolet.1c04722
Nano-letters
Geleverd door National Science Foundation
