Amellett, hogy hiány van, a legtöbb teszt drága és nehezen előállítható biokémiai anyagokat használ, hosszú átfutási időt igényelnek a teszteredményekhez, és nagyszámú hamis negatív eredményt adnak-ez azt jelenti, hogy egyesek, akik negatívan tesztelnek, még mindig fertőzöttek lehetnek, és tudatlanul terjesztik a betegséget. És bár újabb vizsgálati módszerek, amelyek antitesteket mutatnak ki a vérben, az úgynevezett ELISA módszer alapján, gyorsan online jelennek meg, tudósok és orvosok megkérdőjelezik hatékonyságukat.
Miguel José Yacamán, az NAU professzora, fizikus és anyagtudós a Kutatási és Alkalmazási Anyagok Interfészek Központjában (¡MIRA!), interdiszciplináris csapatot állított össze egy új teszttechnológia kifejlesztésére, amely mindezen kihívások leküzdését ígéri. A projekt, "Új teszt kifejlesztése a SARS-CoV-2-re egymolekulás felületi javított Raman-spektroszkópia segítségével, "nemrég 200 dollárt ítéltek oda, 000 támogatás a Nemzeti Tudományos Alapítvány Rapid Response Research (RAPID) finanszírozási programjából, amely támogatja a vírusokkal kapcsolatos kutatásokat. Bár a csapatnak egy éve van az új teszt kifejlesztésére, José Yacamán ezt a célt még hamarabb tervezi elérni.
A csapat a fizika fogalmainak alkalmazásával fejleszti az új tesztet, nem biokémia, José Yacamán elmagyarázza. Foglalkozni fognak a nanotechnológia feltörekvő területeinek legújabb felfedezéseivel, plazmonikus nanorészecskék és 2D anyagok (hasonlóak a grafénhez).
"A projektcsapat nem hagyományos technikákat fog használni a vírusok kimutatására fertőzött betegekben. Alternatív módszert fogunk kidolgozni, amely a fény és az anyag kölcsönhatásával kapcsolatos közelmúltbeli fizika fejlődésen alapul, " ő mondta.
A módszer, a metódus, Egymolekulás felületi javított Raman-spektroszkópia (SM-SERS), észleli a SARs-Cov-2 vírus S fehérjét, amelyek sejtszinten vesznek részt a fertőzésben. "Az SM-SERS azon képessége, hogy akár egy molekula fehérjét is felismerjen, lehetővé teszi az egészségügyi szakemberek számára, hogy korán felismerjék a fertőzést, és nyomon kövessék a betegségből felépülő betegeket."
A projekt fő kutatója, José Yacamán két ¡MIRA! kollégák, Andy Koppisch egyetemi docens, biokémikus, és a gyakorlat docense, Rob Kellar, orvosbiológus; és Paul Keim, a Regents professzorával, mikrobiológiai genetikus, és Dave Wagner professzor, betegség ökológus, mind az NAU Patogén és Mikrobiómi Intézetével (PMI).
Korábbi munkájában, José Yacamán felületi fokozott Raman-spektroszkópiát használt a glikoproteinek és a sziálsav kimutatására, mint az emlőrák vizsgálati módszerét, amely most a kereskedelmi felhasználás utolsó jóváhagyási szakaszában van.
"A SARS-CoV-2 vírus esetében természetes kiterjesztés volt ugyanazon technikák alkalmazása, " ő mondta, "ehhez azonban PMI kollégáink szakértelme szükséges, akik laboratóriumukban termesztik a SARS-CoV-2 vírust, sikerrel járni."
A tudomány jelentős fejlődése szinte mindig a tudományágak határfelületén történik, és ez egy nagyszerű példa. Azt hiszem, ez a munka ¡MIRA között! és a PMI játékváltó lehet a COVID-19 elleni küzdelemben. "
Paul Keim, PMI ügyvezető igazgató
"Ez a projekt a MIRA! És a PMI kutatói közös erőfeszítése, "mondta a MIRA! igazgatója és professzor Jennifer Martinez." Ez megmutatja az interdiszciplináris munka erejét új ötletek és új finanszírozási lehetőségek létrehozásában-és a legfontosabb, annak a fontosságának, hogy kiválósági központokkal rendelkezzenek az NAU új kutatásának előmozdításához. "
"Ha sikerül, kutatásunk lesz az első lépés a fizikán alapuló, gyors és olcsó módszer kifejlesztésében, nagy érzékenységgel és specifitással, valamint a hamis negatívok alacsony százalékával, - mondta Yacaman. - Ez a teszt sokkal pontosabb és megbízhatóbb módszer lesz a fertőzések kimutatására.
"Elképzelhető, hogy miután kifejlesztettük ezt a tesztet, hordozható Raman berendezések széles körben alkalmazhatók sok különböző populációban; például, vidéki vagy távoli közösségekben vagy az iskolákban lévő gondozó állomásokon, gyárak, közösségi központok és így tovább, a hagyományos teszthelyeken kívül, " ő mondta.
"Miután széles körű tesztelés zajlik, Az SM-SERS adatok további elemzése segít a tudósoknak megérteni a vírusfehérjékben bekövetkező változásokat és elősegíteni a vírusellenes gyógyszerek kifejlesztését. "