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Les biocapteurs basés sur point d'affinité de Quantum dans les systèmes microfluidic offrent une plate-forme de diagnose de l'alternative SARS-CoV-2

Dans une étude neuve publiée en matériaux émergents, les chercheurs montrent comment les systèmes microfluidic intégrés avec les biocapteurs basés sur point d'affinité de tranche de temps peuvent servir de plate-forme précieuse diagnostiquer à rapidement et exactement l'infection du coronavirus 2 de syndrôme respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2).

Quels sont des points de tranche de temps ?

Les points de Quantum (QD) sont des cristaux de semi-conducteur de nanoscale (taille : 2-10 nanomètre) avec de seules caractéristiques optiques et électroniques. De tels nanomaterials sont très utilisés dans des demandes biosensing de buts biomédicaux et bioanalytical. À la différence des teintures organiques et des fluorophores à base de protéines, QDs ont un spectre d'absorption large et des bandes d'émission d'étroit, qui les rendent très adaptés pour des applications de représentation et de biocapteur de cellules. Particulièrement, QDs peut être employé pour tracer les objectifs biologiques multiples simultanément avec les instrumentations simples. D'autres propriétés de QDs qui les rendent supérieures aux teintures organiques comprendre un coefficient plus élevé de rendement quantique et d'absorption de molaire. À cause des propriétés de semi-conducteur, QDs peut également être employé dans des applications électrochimiques.

Points de Quantum dans biosensing

Les biocapteurs sont un dispositif analytique qui combine un biomolécule pour trouver une analyte et une composante physico-chimique pour produire un signe mesurable. Dans l'affinité et les applications catalytiques de biocapteur, QDs sont employés pour développer les systèmes optiques et électrochimiques de transduction. Dans des biocapteurs d'affinité, des biomolécules basés sur affinité sont immobilisés sur le transducteur pour trouver réversiblement des analytes avec l'affinité et la sélectivité élevées. Le grand principe est la formation d'une interaction stable et sélectrice entre le biomolécule et l'analyte, qui produit consécutivement d'un signe de réaction par le transducteur. Les biomolécules les plus utilisés généralement dans des biocapteurs d'affinité sont antigène-anticorps, oligonucléotides, aptamers, etc.   

Un des avancements récents dans des applications de biocapteur est l'intégration des mécanismes biosensing dans le système de microfluid. Dans cette approche, l'ODS sont conjugués avec le biomolécule par l'intermédiaire des approches covalentes ou non-covalentes d'obligatoire. En d'autres termes, les systèmes microfluidic servent de plate-forme où QDs sont intégrés pour des applications biosensing. Le principal avantage d'un système microfluidic est transfert de masse dans la distance courte de diffusion. De même, les principaux bénéfices de QDs sont un grand rapport de surface/volume.  En combinant les avantages de QDs avec le système microfluidic, il est possible d'augmenter la sensibilité et de réduire le temps de réponse des biocapteurs optiques. Ainsi, un biocapteur distance de sécurité Distance de sécurité intégré avec un système microfluidic peut servir d'outil important diagnostiquer à rapidement et exactement l'infection SARS-CoV-2.

biocapteur distance de sécurité Distance de sécurité intégré avec le système microfluidic

Dans la plate-forme microfluidic, des microcanaux basés sur polydimethylsiloxane sont employés. Polydimethylsiloxane, un polymère organique basé sur silicium, est hautement élastique, non-toxique, biocompatible, et optiquement transparent. La surface de glissière est modifiée dans les microsystèmes pour développer les biocapteurs optiques et électrochimiques. De plus, la région de détecteur peut être développée avec les particules magnétiques ou les microsphères de polystyrène (supports solides de transporteur) en produisant une zone de détection active dans les microcanaux. Dans un système de microfluid sans support solide de transporteur, des techniques d'immobilisation sont employées pour produire une zone de détection sur la surface de microcanal.    

Applications possibles

des biocapteurs distance de sécurité Distance de sécurité intégrés avec un système microfluidic peuvent être employés pour le temps réel, buts de diagnose de laboratoire-qualité. De tels modèles portatifs sont particulièrement utiles pour le dépistage rapide et précis des conditions biomédicales variées. L'adaptabilité rapide des systèmes de dépistage hydrauliques aux applications distance de sécurité Distance de sécurité de biocapteur encourage un développement plus rapide des détecteurs neufs pour le diagnostic de la maladie 2019 de coronavirus (COVID-19).

Le biocapteur optique distance de sécurité Distance de sécurité a été développé dans le système microfluidic pour trouver des génotypes viraux variés, des biomarqueurs de cancer, et des agents pathogènes (coronavirus, virus de l'immunodéficience humaine, et virus de Zika). Récent, l'amplification en chaîne par polymérase (PCR) pour SARS-CoV-2 a été conduite dans un dispositif microfluidic électrochimique pour le dépistage des acides nucléiques amplifiés sur un transducteur basé sur silicium. De même, un dispositif microfluidic optique a été développé pour trouver les anticorps anti-SARS-CoV-2 suivre la méthode extérieure de transduction de résonance de plasmon. Suivre cette méthode, des anticorps de protéine-détail de la pointe SARS-CoV-2 peuvent être trouvés dans les échantillons dilués de plasma humain dans un délai de 30 mn de plus, un système de dépistage microfluidic basé sur fluorescence a été développé pour trouver simultanément des anticorps d'IgG/IgM et des antigènes de SARS-CoV-2 dans un délai de 15 mn.    

De plus, QDs peut être employé en tant que molécules de distributeur dans l'analyse de transfert d'énergie de résonance (FRET) de fluorescence. En intégrant la FRETTE distance de sécurité Distance de sécurité avec l'affinité biosensing, il est possible de trouver des protéines, des acides nucléiques, et des petites molécules.  

Journal reference:
Dr. Sanchari Sinha Dutta

Written by

Dr. Sanchari Sinha Dutta

Dr. Sanchari Sinha Dutta is a science communicator who believes in spreading the power of science in every corner of the world. She has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree and a Master's of Science (M.Sc.) in biology and human physiology. Following her Master's degree, Sanchari went on to study a Ph.D. in human physiology. She has authored more than 10 original research articles, all of which have been published in world renowned international journals.

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