Harvard University scientifiques ont constaté que les fils de silicium ultra-minces peuvent être utilisés pour détecter électriquement la présence de virus unique, en temps réel, avec quasi-parfaite sélectivité.
Ces détecteurs de nanofils peuvent également différencier les virus avec une grande précision, ce qui suggère que la technique pourrait être étendue pour créer des tableaux en miniature facilement capable de détecter des milliers de virus différents.
Les nanofils sont des structures unidimensionnelles, avec des propriétés électriques et optiques, qui sont utilisés comme blocs de construction dans des dispositifs nanométriques. Leur basse dimensionnalité signifie qu'ils présentent des effets de confinement quantique. Par exemple, le rétrécissement du diamètre du fil augmente sa bande, par rapport à la matière en vrac.
"Les virus sont parmi les plus importantes causes de maladies humaines et constituent une préoccupation croissante comme agents possibles de la guerre biologique et le bioterrorisme,» dit l'auteur Charles M. Lieber, Mark Hyman Jr. est professeur de chimie à la faculté de Harvard des Arts et des Sciences. "Notre travail montre que les fils de silicium nanométrique peuvent être configurés comme des détecteurs ultra-sensibles que les activer ou désactiver dans la présence d'un virus unique. Les capacités des détecteurs de nanofils, qui pourrait être façonné dans des tableaux capable de détecter des milliers de virus différents, pourrait inaugurer une nouvelle ère pour le diagnostic, la biosécurité, et la réponse aux épidémies virales. "
Lieber et ses collègues ont fusionné nanofils mener un petit courant avec des récepteurs d'anticorps pour certains domaines clés de virus - comme agglutinine dans le virus influenza A. Lorsque un virus individuels entré en contact avec un récepteur, il a déclenché une momentané, changement de révélateurs de la conductance qui a donné une indication claire de la présence du virus. Simultanée des mesures électriques et optiques utilisant marqués par fluorescence de grippe A confirmé que ces changements de conductance correspondait à lier et de délier de virus unique à partir de dispositifs à nanofils.
En plus de la grippe A, le groupe Lieber testé réseaux de nanofils équipé avec des récepteurs spécifiques à un paramyxovirus et l'adénovirus. Les chercheurs ont trouvé les détecteurs pouvaient se différencier entre les trois virus à la fois en raison des récepteurs spécifiques utilisées pour leur hic et parce que chaque virus se lie à son récepteur pour une longueur caractéristique de temps avant déloger - laissant seulement un risque minime de faux positif.
"Le fait qu'une batterie de nanofils permet de détecter un virus unique signifie que cette technologie est le summum de la sensibilité», dit Lieber. «Nos résultats montrent également que ces dispositifs sont capables de distinguer parmi les virus avec une sélectivité proche de la perfection."
Bien qu'il existe de nombreuses façons pour les chercheurs de virus d'essai, la plupart sont laborieux et appropriée que dans les paramètres de laboratoire. L'utilisation de nanofils permet une vérification immédiate de la présence d'un virus donné, sans aucune manipulation spécialisée biochimiques.