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O método biosensing Ultrasensitive podia encurtar o momento para a identificação de COVID-19

O professor adjunto Jiangtao Cheng da engenharia mecânica e o professor adjunto Wei Zhou elétrico e da engenharia informática desenvolveram um método biosensing ultrasensitive que poderia dramàtica encurtar a quantidade de tempo exigida para verificar a presença do vírus COVID-19 em uma amostra. Sua pesquisa par-revista foi publicada em ACS Nano o 29 de junho.

Há uma sala significativa melhorar o ritmo do teste do coronavirus, Cheng e Zhou encontrou. Os testes actuais da verificação COVID-19 exigem algumas horas para terminar, como a verificação da presença do vírus exige a extracção e a comparação do material genético viral, um processo tempo-intensivo que exige uma série de etapas. A quantidade de vírus em uma amostra é igualmente sujeita ao erro, e os pacientes que tiveram o vírus por um período de tempo mais curto podem testar o negativo porque não há bastante do vírus actual para provocar um resultado positivo.

No método de Cheng e de Zhou, todos os índices de uma gota da amostra podem ser detectados, e não há nenhuma extracção ou outros procedimentos fastidiosos. Os índices de um microdroplet são condensados e caracterizados nas actas, reduzindo dràstica a margem do erro e dando uma imagem clara dos materiais actuais.

A chave a este método consiste em criar uma superfície sobre que a água que contem a amostra viaja em maneiras diferentes. Nas superfícies onde as gotas da água podem “colar” ou “deslize,” o factor de determinação é fricção. Surge que introduz mais gotas de água da causa da fricção para parar, visto que menos fricção faz com que as gotas de água deslizem sobre a superfície desinibido.

O método começa colocando uma amostra recolhida no líquido. O líquido é introduzido então em uma superfície projetada da carcaça com ambas as regiões da fricção de alto e baixo. As gotas que contêm a amostra mover-se-ão mais rapidamente em algumas áreas mas em âncora em outros agradecimentos dos lugar a um revestimento do nanoantenna que introduza mais fricção. Estes parada-e-vão waterslides permitem que as gotas de água sejam dirigidas e transportadas em uma forma programável e reconfigurável. Os lugar “parados” são muito pequenos devido a um revestimento intrincada colocado de nanotubes do carbono em micropillars gravados.

Estes pontos prescritos com nanoantennae são estabelecidos como sensores activos. O grupo de Cheng e de Zhou aquece a superfície da carcaça de modo que a gota de água ancorada comece evaporar. Em comparação com a evaporação natural, esta evaporação Leidenfrost-ajudada parcial assim chamada fornece uma força levitando que faça com que os índices da gota flutuem para o nanoantenna enquanto o líquido evapora. O pacote de partículas da amostra encolhe para o centro forçado da base da gota, tendo por resultado um pacote rápido-produzido de moléculas do analyte.

Para rapidamente a detecção e a análise destas moléculas, um raio laser é dirigido no ponto com embalar-em moléculas para gerar seus sinais claros da impressão digital vibracional, uma descrição das moléculas expressadas nas formas de onda. Este método do feedback laser-permitido é chamado espectroscopia superfície-aumentada de Raman.

Toda a esta acontece apenas em algumas actas, e o espectro da impressão digital e a freqüência do coronavirus podem rapidamente ser seleccionados de uma formação dos dados retornados.

A equipe do professor Cheng e do Zhou está levando a cabo uma patente no método, e igualmente está levando a cabo o financiamento dos institutos nacionais para que a saúde entregue o método para uso difundido.

Source:
Journal reference:

Song, J., et al. (2020) Partial Leidenfrost Evaporation-Assisted Ultrasensitive Surface-Enhanced Raman Spectroscopy in a Janus Water Droplet on Hierarchical Plasmonic Micro-/Nanostructures. ACS Nano. doi.org/10.1021/acsnano.0c04239.