Influenza is een zeer besmettelijke luchtwegaandoening van mondiaal belang, die jaarlijks miljoenen infecties veroorzaakt met het altijd aanwezige risico op een ernstige uitbraak. Passieve vaccinatie is de enige beschikbare methode om het virus gedeeltelijk onder controle te krijgen. Snelle diagnose van griep is onderzocht om uitbraken te voorkomen door medicatie in zeer vroege stadia van infectie mogelijk te maken; echter, diagnostische gevoeligheid niet hoog genoeg was, tot nu.

In een nieuwe studie gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten , een team van onderzoekers onder leiding van de universiteit van Osaka onderzocht het nut van het combineren van een nanoporiesensor met één deeltje met kunstmatige intelligentietechnologie, en ontdekte dat deze aanpak een nieuwe virustyperingsmethode creëerde die kan worden gebruikt om afzonderlijke influenzavirions te identificeren.

Genetische methoden kunnen veel virussoorten identificeren, maar vereisen tijdrovende processen en gespecialiseerd personeel. Daarom, deze methoden zijn niet geschikt voor point-of-care screening. In een nieuwe benadering, de onderzoekers ontwierpen een sensor die verschillende nanoschaaleigenschappen van influenzavirions in fysiologische monsters kon beoordelen.

"We gebruikten machine learning-analyse van de elektrische handtekeningen van de virionen, " zegt corresponderende auteur Makusu Tsutsui. "Door deze kunstmatige-intelligentiebenadering te gebruiken voor signaalanalyse, onze methode kan een klein verschil in de huidige golfvorm herkennen, die met menselijke ogen niet kunnen worden onderscheiden. Dit maakt een zeer nauwkeurige identificatie van virussen mogelijk."

Bij het testen van deze sensor, het onderzoeksteam ontdekte dat elektro-osmotische stroming (vloeibare beweging veroorzaakt door een elektrische stroom door de nanoporie) door het poriekanaal de doorgang van niet-virusdeeltjes zou kunnen blokkeren. Dit zorgde ervoor dat de enige deeltjes die door de sensor werden geëvalueerd virusdeeltjes waren, ongeacht de complexiteit van het monster dat deze virussen bevatte.

"Onze tests hebben uitgewezen dat deze nieuwe sensor geschikt kan zijn voor gebruik in een virale testkit die zowel snel als eenvoudig is, " zegt hoofdauteur Akihide Arima, "Belangrijk, gebruik van deze sensor vereist geen gespecialiseerde menselijke expertise, dus het kan gemakkelijk worden toegepast als een point-of-care-screeningbenadering door een breed scala aan zorgpersoneel."

Naast het vroegtijdig opsporen van griep, deze nanosensormethode zou kunnen worden aangepast om vroege detectie van andere virale deeltjes mogelijk te maken. Dit zou een snelle preventie en opsporing van een verscheidenheid aan lokale epidemieën en mogelijke pandemieën mogelijk maken.