(Phys.org) — Een onderzoeksteam dat afstembare lichtgevende nanokristallen gebruikt als tags om medische en beveiligingsbeeldvorming te bevorderen, heeft deze met succes toegepast op scantechnologie met hoge snelheid en binnen enkele minuten meerdere virussen gedetecteerd.

Het onderzoek, geleid door Macquarie University in Sydney, Australië en Purdue University, bouwt voort op het eerdere succes van het team bij het ontwikkelen van een manier om te bepalen hoe lang het licht van een oplichtend nanokristal blijft hangen, die naast kleur en helderheid ook de tijdsdimensie introduceerde in optische detectietechnologie.

Detectie op basis van de levensduur van het licht van een nanokristal en de specifieke kleur ervan verhoogt exponentieel de mogelijke combinaties en unieke tags die kunnen worden gemaakt voor biomedische schermen.

"We zijn nu in staat om een ​​enorme bibliotheek van levenslange kleurgecodeerde microsferen te bouwen om meerdere medische taken of diagnoses tegelijkertijd uit te voeren, " zei Yiqing Lu, een onderzoeker aan de Macquarie University, die het onderzoek leidde. "De tijd die wordt bespaard door het weglaten van de noodzaak om een ​​kweekmonster te kweken of te versterken voor testen en het elimineren van de noodzaak om meerdere tests uit te voeren, zal toekomstige patiënten kostbare tijd besparen, zodat de behandeling kan beginnen, wat levensreddend kan zijn bij het beheersen van agressieve ziekten."

De technologie kan schermen mogelijk maken die duizenden verschillende doelmoleculen tegelijkertijd identificeren, zei J. Paul Robinson, de hoogleraar Cytomics in Purdue's College of Veterinary Medicine en professor in Purdue's Weldon School of Biomedical Engineering, die bij het onderzoek betrokken was.

"Dit is het tweede deel van de puzzel, " zei Robinson, die het biologische testen van de technologie leidde. "Nu hebben we de levensduur van deze tags on-the-fly met duizenden monsters per seconde gemeten. De volgende stap is om dergelijke tests met hoge doorvoer in een vloeistof uit te voeren, als water, bloed of urine. Dat zal de deur openen naar wijdverbreid biologisch gebruik en klinische toepassingen, evenals de detectie van ziekteverwekkers in voedsel of water."

Robinsons onderzoek richt zich op flowcytometrie, de analyse van cellen die zich in een vloeistof bevinden die langs een laserstraal stroomt. Naast het ontwikkelen van instrumentatie om de tags te meten, hij is van plan om de toepassingen voor gezondheidszorg en biodetectie van de technologie te verkennen.

Het onderzoeksteam bevestigde unieke tags aan DNA-strengen van HIV, Ebola-virus, Hepatitis B-virus en humaan papillomavirus 16. De tags werden nauwkeurig gelezen en onderscheiden met hoge snelheden in suspensiearrays. Het werk van het team wordt gedetailleerd beschreven in een paper dat zal worden gepubliceerd in het volgende nummer van Natuurcommunicatie en is momenteel online beschikbaar.