Momenteel, influenzatypering in de klinische praktijk wordt uitgevoerd met behulp van een immunochromatografiemethode op basis van antigeen-antilichaam-interactie. Deze methode maakt een eenvoudige diagnose van infectieziekten mogelijk. Echter, het heeft ook het probleem dat een enkel moleculair herkenningselement (MRE) slechts een specifieke enkelvoudige doelanalyt herkent.

In de tussentijd, een team van onderzoekers onder leiding van de universiteit van Osaka was er eerder in geslaagd om met hoge nauwkeurigheid multiplex-detectie van influenzavirussen (influenzatypes A en B en de subtypes van influenza A) te doen met behulp van een nieuwe enkelvoudige virusdetectiemethode die een nanopore-sensor en kunstmatige intelligentie (AI) combineert ) technologie.

In dit onderzoek, het team slaagde erin het concept van immunochromatografie toe te passen op de AI-gestuurde nanopore-sensing-aanpak. Zoals gepubliceerd in de Tijdschrift van de American Chemical Society , ze demonstreerden identificatie van influenzavirussen met een hoge mate van nauwkeurigheid dankzij specifieke intermoleculaire interacties tussen een enkel virus en een peptidemolecuul in een nanoporie door gebruik te maken van ionische stroomsignaalpatroonanalyse door middel van machine learning.

De onderzoekers synthetiseerden peptide-moleculen (peptide-probes) voor een nanopore-sensor met behulp van peptide-engineering. In tegenstelling tot conventionele methoden van immunochromatografie, ze kozen ervoor om peptide (herkennings)probes te ontwerpen met een zwakke specificiteit voor hemagglutinine van het influenza A-virus.

Ze ontwikkelden ook Au-nanoporiën en versierden het wandoppervlak met de peptide-probes. Als resultaat, het team slaagde erin de tijd te verlengen voor specifieke virussen om door de nanopore (translocatietijd) te gaan, afhankelijk van de intermoleculaire interacties van virion-peptide bij detectie van enkelvoudige virussen door een nanopore-sensor. In aanvulling, door patroonherkenning met behulp van machine learning toe te passen op analyse van ionische stroomsignalen, ze observeerden duidelijke verschillen in moleculaire interacties tussen de peptiden en het virale oppervlak van influenza A en B.

De onderzoekers zijn erin geslaagd een nieuwe virusidentificatiemethode te ontwikkelen op basis van de herkenning van een enkel deeltje tot enkele moleculen met behulp van nanoporiën, het nut van dit apparaat bij het typen van griep aantoont.

Corresponderende auteur Makusu Tsutsui zegt:"Onze nanoporiënsensor voor moleculaire herkenning kan worden gebruikt voor verschillende analyten, van DNA tot bacteriën, simpelweg door de grootte van de porie te veranderen, wat zal leiden tot detectie van enkelvoudige virussen die conventionele immunochromatografische tests ondermijnen waarbij veel monsters en herkenningsmoleculen worden gebruikt."