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El método biosensing ultrasensible podía acortar la época para la identificación de COVID-19

El profesor adjunto Jiangtao Cheng de la ingeniería industrial y el profesor adjunto eléctrico y de la ingeniería informática Wei Zhou han desarrollado un método biosensing ultrasensible que podría acortar dramáticamente el periodo de tiempo requerido para verificar la presencia del virus COVID-19 en una muestra. Su investigación par-revisada fue publicada en ACS nano el 29 de junio.

Hay sitio importante de perfeccionar el paso de la prueba del coronavirus, Cheng y Zhou ha encontrado. Las pruebas actuales de la verificación COVID-19 requieren algunas horas para terminar, como la verificación de la presencia del virus requiere la extracción y la comparación del material genético viral, un proceso tiempo-intensivo que requiere una serie de pasos. El periodo del virus en un muestreo está también conforme a desvío, y los pacientes que han tenido el virus por un periodo de tiempo más corto pueden probar la negativa porque no hay suficiente del virus presente para accionar un resultado positivo.

En el método de Cheng y de Zhou, todos los contenidos de una gotita del muestreo pueden ser descubiertos, y no hay extracción u otros procedimientos aburridos. Los contenidos de un microdroplet se condensan y se caracterizan en los minutos, reduciendo drástico el margen del desvío y dando una imagen clara de los materiales presentes.

La llave a este método consiste en crear una superficie sobre la cual con agua la muestra viaje en maneras diferentes. En las superficies donde las caídas del agua pueden “adherir” o “deslícese,” el factor determinante es fricción. Superficies que introducen más gotitas de agua de la causa de la fricción para parar, mientras que menos fricción hace gotitas de agua deslizarse sobre la superficie desinhibida.

El método comienza colocando una muestra cerco en líquido. El líquido entonces se introduce en una superficie dirigida del substrato con ambas regiones de la fricción del cielo y tierra. Las gotitas que contienen la muestra se moverán más rápidamente en algunas áreas pero ancla en otros gracias de las situaciones a una capa del nanoantenna que introduzca más fricción. Éstos parada-y-van los waterslides permiten que transportaas las gotitas de agua sean dirigidas y en una moda programable y reconfigurable. Las situaciones “paradas” son muy pequeñas debido a una capa complejo colocada de nanotubes del carbono en micropillars grabados el ácido.

Estos sitios prescritos con nanoantennae se establecen como sensores activos. El grupo de Cheng y de Zhou calienta la superficie del substrato de modo que la gotita de agua anclada comience a evaporarse. En comparación con la evaporación natural, esta supuesta evaporación Leidenfrost-ayudada parcial ofrece una fuerza que eleva y mantiene flotando que haga los contenidos de la gotita conectar hacia el nanoantenna mientras que el líquido se evapora. El manojo de partículas de la muestra se encoge hacia el centro obligado de la base de la gotita, dando por resultado un empaquetar rápido-producido de las moléculas del analito.

Para rápidamente detectar y el análisis de estas moléculas, un de rayo láser se ordena sobre el sitio con cargar-en las moléculas para generar sus señales livianas de la huella dactilar vibratoria, una descripción de las moléculas expresadas en formas de onda. Este método de reacción laser-habilitada se llama espectroscopia superficie-aumentada de Raman.

Todo el esto suceso en apenas algunos minutos, y el espectro de la huella dactilar y la frecuencia del coronavirus se pueden escoger rápidamente de una formación de los datos devueltos.

Las personas de profesor Cheng y de Zhou están persiguiendo una patente en el método, y también están persiguiendo el financiamiento de los institutos nacionales para que la salud entregue el método para el uso disperso.

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.