Er is een apparaat ontwikkeld om snel verschillende virusstammen te vangen en te identificeren, volgens onderzoekers van Penn State en New York University.

Momenteel, virologen schatten dat 1,67 miljoen onbekende virussen bij dieren voorkomen, waarvan een aantal op de mens kan worden overgedragen. bekende virussen, zoals H5N1, Zika en ebola hebben wijdverbreide ziekte en dood veroorzaakt. De Wereldgezondheidsorganisatie stelt dat vroege detectie de verspreiding van virussen kan stoppen door snelle inzet van tegenmaatregelen mogelijk te maken.

"We hebben een snel en goedkoop handheld-apparaat ontwikkeld dat virussen kan vangen op basis van grootte, " zei Mauricio Terrones, vooraanstaand hoogleraar natuurkunde, scheikunde, en materiaalkunde en techniek bij Penn State. "Ons apparaat maakt gebruik van arrays van nanobuisjes die zijn ontworpen om qua grootte vergelijkbaar te zijn met een breed scala aan virussen. Vervolgens gebruiken we Raman-spectroscopie om de virussen te identificeren op basis van hun individuele vibratie."

Dit apparaat, een VIRRION genoemd, heeft een breed scala aan gebruiksmogelijkheden. Voor boeren, bijvoorbeeld, vroege detectie van een virus in het veld kan een hele oogst redden. Vroege detectie van een virus bij vee kan een kudde van ziekte redden. Mensen zullen ook profiteren van de detectie van virussen in minuten in plaats van in dagen met de huidige methoden. Vanwege zijn grootte en lage kosten, zo'n apparaat zou nuttig zijn in het kantoor van elke dokter, maar ook op afgelegen locaties waar ziekte-uitbraken plaatsvinden.

"De meeste huidige technieken vereisen grote en dure apparaten, ' zei Terrones. 'De VIRRION is een paar centimeter in doorsnee. We voegen gouden nanodeeltjes toe om het Raman-signaal te versterken, zodat we het virusmolecuul in zeer lage concentraties kunnen detecteren. Vervolgens gebruiken we machine learning-technieken om een ​​bibliotheek met virustypen te creëren."

Volgens professor Elodie Ghedin, een viroloog aan de NYU, "De VIRRION maakt de snelle verrijking van virusdeeltjes van elk type monster - omgevings- of klinisch - mogelijk, wat de virale karakterisering een vliegende start geeft. Dit heeft toepassingen bij het opduiken van virussen, virusdetectie en diagnose. Eventueel, we hopen dit apparaat te gebruiken voor het vastleggen en rangschikken van afzonderlijke virions, waardoor we in realtime veel beter grip hebben op de evolutie van het virus."

Hoofdauteur Ying-Ting Yeh toegevoegd, een assistent-onderzoeksprofessor in de Terrones-groep, "We hebben een gradiënt van uitgelijnde koolstofnanobuis-bosarrays gesynthetiseerd om verschillende virussen te vangen op basis van hun grootte en ze in situ te detecteren met behulp van Raman-spectroscopie. We hebben een draagbaar platform ontworpen en geassembleerd dat virusdeeltjes verrijkt uit verschillende milliliter klinische monsters in een paar van minuten."

Het werk is vandaag (23 december) gepubliceerd in Proceedings van de National Academy of Sciences . Getiteld "Een snel en labelvrij platform voor het vangen en identificeren van virussen uit klinische monsters, " de co-auteurs van het papier zijn Ying-Ting Yeh, een assistent-onderzoeksprofessor in de groep van Terrones; Kristen Gulino, Tsui-Wen Chou en Bin Zhou, heel NYU; en YuHe Zhang, Aswathy Sabestien, Zhong Lin, Istvan Albert, Huaguang Lu en Venkataranman Swaminathan, heel Penn State.