Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

Materiali di rassegna dei ricercatori utilizzati per progettare i biosensori per rilevazione SARS-CoV-2

Il virus SARS-CoV-2 ancora sta causando gli incidenti mortali le vite umane drammatici mondiali, costituenti una sfida senza precedenti per la società, la salute pubblica e l'economia, per sormontare. Corrente, SARS-CoV-2 può essere diagnosticato in due modi diversi: i) prove dell'antigene (punto-de-cura, POC) ed ii) prove molecolari (acido nucleico, RNA, o reazione a catena della PCR-polimerasi).

Le prove dell'antigene possono individuare le parti delle proteine SARS-CoV-2, conosciute come gli antigeni, via un metodo di campionamento rinofaringeo o nasale del tampone. I vantaggi principali della Poc-prova comprendono l'alta specificità, la risposta rapida (più di meno di un'ora) e la trasferibilità, senza bisogno degli impianti fissi del laboratorio.

D'altra parte, in un test diagnostico molecolare, una reazione a catena inversa della polimerasi di transcriptase (RT-PCR) è evoluta, anche conosciuto come metodo di amplificazione dell'acido nucleico, che richiede le attrezzature di laboratorio costose, le ore dell'analisi ed il personale speciale.

Malgrado i grandi sforzi della comunità scientifica verso lo sviluppo degli strumenti diagnostici e del risultato di alta specificità e la sensibilità delle prove molecolari, la preoccupazione circa il controllo e la rilevazione del SARS-CoV-2 rimane.

Lo scienziato dell'università federale di Ural, prof. Panagiotis Tsiakaras con i suoi colleghi nei gruppi di ricerca internazionali messi a fuoco sull'esame dei materiali utilizzati per la progettazione e lo sviluppo dei biosensori elettrochimici per la rilevazione SARS-CoV-2, evidenzianti il ruolo significativo l'elettrochimica potrebbe giocare nel gestire la malattia di COVID.

Questo genere di biosensori ha potuto essere uno strumento diagnostico del riuscito virus di alta sensibilità, la specificità, il basso costo, risposta rapida, non richiedente il personale speciale ed offrente il vantaggio della trasferibilità. Il documento è stato pubblicato nel giornale di chimica Electroanalytical.

Aggiornati, due gruppi principali di materiali sono stati esplorati completamente come elettrodi del trasduttore: i) l'Au (oro) basato ed ii) il carbonio o a quei basati graphene. Entrambe il tempo di reazione più veloce attuale (entro alcuni secondi) con più alta accuratezza che i metodi di rilevazione correnti e la maggior parte di loro ha egualmente più alta sensibilità. Inoltre, molti di loro hanno la possibilità di essere portatili e miniaturizzati.

Confrontando ai i due gruppi superiori di materiali i ricercatori hanno concluso che il carbonio o a quei basati graphene può fare concorrenza agli gli elettrodi basati a Au, poichè hanno simili o migliori caratteristiche operative, anche offrenti il vantaggio di più a basso costo.

Nell'esame corrente, gli scienziati riconoscono che nel caso agli degli elettrodi basati a Au, l'Au pricipalmente è stato usato sotto forma di nanoparticelle su supporto alternativo (basato a polimero o altro) o è stato supportato sull'ossido diminuito del graphene prima del deposito sulla piattaforma di base.

L'inclusione del r-ANDARE (ossido diminuito del graphene) alle nanoparticelle dell'Au migliora significativamente le caratteristiche del sensore SARS-CoV-2 mentre amplia pricipalmente l'area di rilevazione che il virus lega.

Nel caso di carbonio o agli degli elettrodi basati graphene, il functionalization di superficie costituisce la strategia principale che è stata seguita. Particolarmente il graphene ed i sui derivati, che sono considerati i materiali di promessa, non contiene i gruppi funzionali chimicamente reattivi che potrebbero contribuire a vincolare le biomolecole dell'analito.

Quindi, la sua superficie o alterazione della struttura è stata studiata vicino: i) verniciando graphene con un altro (bio-) elemento, o ii) creando i difetti della struttura, o iii) essendo usando poichè sono di modificare gli elettrodi schermo-stampati del carbonio.

Fra la spettroscopia elettrochimica dell'impedenza di tecniche applicate di rilevazione, l'amperometria e la voltametria differenziale di impulso erano più usate quelle. Nel frattempo, nel caso della tecnica amperometrica, c'è una preoccupazione circa la risposta corrente “reale„ del sensore quando è in un ambiente con le alte concentrazioni del virus, possono i fenomeni della diffusione prevalere.

La spettroscopia elettrochimica dell'impedenza, la voltametria dell'onda quadra e le tecniche differenziali di rilevazione della voltametria di impulso sono più sensibili ed affidabili, particolarmente ai valori molto bassi di concentrazione dell'analito dell'obiettivo. Tuttavia, dato che acquistando la tassa “reale„ le condizioni di funzionamento ottimali sono fissate ogni volta (punto di tensione o di hertz, o tariffa di scansione, ecc) secondo la concentrazione del virus.

Concludendo il loro esame, prof. Panagiotis Tsiakaras ed i suoi colleghi riferiscono quello: fra agli gli elettrodi basati a Au e carbonio o basati graphene esplorati dei materiali dell'elettrodo, sono i due gruppi materiali principali, mentre i biosensori elettrochimici nanomaterial basati potrebbero permettere ad un veloce, accurato e senza costo speciale, rilevazione del virus.

Tuttavia, come specificano, è necessario più ulteriormente da ricercare per essere fatto in termini di vari nanomaterials e strategie novelle della sintesi nell'ordine i biosensori SARS-CoV-2 da commercializzare.

Source:
Journal reference:

Balkourani, G., et al. (2021) Emerging materials for the electrochemical detection of COVID-19. Journal of Electroanalytical Chemistry. doi.org/10.1016/j.jelechem.2021.115289.