Πανεπιστήμιο του Harvard οι επιστήμονες έχουν διαπιστώσει ότι τα εξαιρετικά λεπτά καλώδια πυριτίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση ηλεκτρικά παρουσία του και μόνο οι ιοί, σε πραγματικό χρόνο, με σχεδόν τέλεια επιλεκτικότητα.
Αυτές οι ανιχνευτές nanowire μπορεί επίσης να διαφοροποιήσει μεταξύ των ιών με μεγάλη ακρίβεια, γεγονός που υποδηλώνει ότι η τεχνική θα μπορούσε να κλιμακωθεί μέχρι να δημιουργήσει μικροσκοπικά συστοιχίες εύκολα με δυνατότητα ανίχνευσης χιλιάδες διαφορετικοί ιοί.
Νανοσύρματα είναι μονοδιάστατη δομών, με μοναδικές ηλεκτρικές και οπτικές ιδιότητες, που χρησιμοποιούνται ως δομικά στοιχεία σε νανοκλίμακα συσκευές. Χαμηλή διαστατικότητα τους σημαίνει ότι θα εμφανίζουν τα κβαντικά φαινόμενα τοκετό. Για παράδειγμα, στένωση διάμετρος του καλωδίου αυξάνει χάσμα ζωνών της, σε σύγκριση με τον κύριο όγκο υλικού.
"Οι ιοί είναι από τις πιο σημαντικές αιτίες της ανθρώπινης ασθένειας και αποτελούν πηγή αυξανόμενης ανησυχίας όσο το δυνατόν πράκτορες της biowarfare και της βιοτρομοκρατίας», λέει ο συγγραφέας Charles M. Lieber, Mark Hyman νεώτερος καθηγητής Χημείας στο Τμήμα του Harvard των τεχνών και των επιστημών. «Η εργασία μας δείχνει ότι η νανοκλίμακα καλώδια πυριτίου μπορεί να ρυθμιστεί ως εξαιρετικά ευαίσθητοι ανιχνευτές που ενεργοποιήσετε ή να απενεργοποιήσετε με την παρουσία ενός και μόνο ιό. Οι δυνατότητες του nanowire ανιχνευτές, τα οποία θα μπορούσαν να διαμορφωθούν σε συστοιχίες ικανή να ανιχνεύσει κυριολεκτικά χιλιάδες διαφορετικοί ιοί, θα μπορούσε να εγκαινιάσει μια νέα εποχή για τη διάγνωση, τη βιοασφάλεια, καθώς και ως απάντηση σε ιογενείς επιδημίες. "
Lieber και οι συνεργάτες του συγχωνεύθηκαν νανοσύρματα διεξάγει ένα μικρό ρεύμα με υποδοχείς αντισωμάτων για ορισμένους βασικούς τομείς των ιών - όπως συγκολλητίνη στον ιό της γρίπης Α. Όταν ένα άτομο ιός ήρθε σε επαφή με έναν υποδοχέα, πυροδότησε μια στιγμιαία, αποκαλυπτικά αλλαγή στην αγωγιμότητα που έδωσε μια σαφή ένδειξη της παρουσίας του ιού. Ταυτόχρονη ηλεκτρικών και οπτικών μετρήσεων που χρησιμοποιούν fluorescently επονομαζόμενων της γρίπης Α επιβεβαίωσαν ότι αυτές οι αλλαγές αγωγιμότητα αντιστοιχούσαν σε δέσιμο και λύσιμο των μεμονωμένων ιών από nanowire συσκευές.
Εκτός από την γρίπη Α, η ομάδα Lieber δοκιμαστεί nanowire συστοιχίες εξοπλισμένο με υποδοχείς ειδικά για παραμυξοϊού και αδενοϊός. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι ανιχνευτές θα μπορούσε να διακρίνει μεταξύ των τριών ιών, τόσο λόγω των ειδικών υποδοχέων που χρησιμοποιούνται για την εμπλοκή και επειδή κάθε ιός δεσμεύεται στον υποδοχέα της για ένα χαρακτηριστικό χρονικό διάστημα πριν από την εκτόπιση - αφήνοντας μόνο ένα ασήμαντο κίνδυνο ψευδώς θετικό ανάγνωση.
"Το γεγονός ότι μια σειρά nanowire μπορεί να ανιχνεύσει ένα ιό που σημαίνει ότι αυτή η τεχνολογία είναι η απόλυτη ευαισθησία», λέει ο Lieber. "Τα αποτελέσματά μας δείχνουν επίσης ότι αυτές οι συσκευές είναι σε θέση να διακρίνουν μεταξύ των ιών με σχεδόν τέλειο επιλεκτικότητα».
Ενώ υπάρχουν πολλοί τρόποι για τους ερευνητές σε ιούς δοκιμασία, οι περισσότεροι είναι επίπονη και κατάλληλες μόνο στις ρυθμίσεις εργαστήριο. Η χρήση του νανοσύρματα παρέχει άμεση επαλήθευση της παρουσίας μιας δεδομένης ιού χωρίς εξειδικευμένες βιοχημικές χειραγώγηση.