مقالات ویروس کرونا
تشخیص ویروس کرونا با چشم غیرمسلح به کمک نانو حسگر
محققان اثربخشی زیست حسگر CASCADE را بررسی کردند که امکان تشخیص اسید ریبونوکلئیک (RNA) ویروس کرونا را با چشم غیر مسلح با کمک نانوذرات طلا فراهم میکند.
محققان اثربخشی زیست حسگر CASCADE را بررسی کردند که امکان تشخیص اسید ریبونوکلئیک (RNA) ویروس کرونا را با چشم غیر مسلح با کمک نانوذرات طلا فراهم میکند.
در مقالهای که به تازگی در نشریه Analytica Chimica Acta به چاپ رسیده است، واکنش زنجیره ای پلیمر از رونویسی معکوس (RT-qPCR) استاندارد طلایی برای تشخیص ویروس کرونا است. با این حال، این روش گران بوده و حساسیت بالایی ندارد، بنابراین برای تشخیص سریع نقطه مراقبت (PoC) نامناسب است.
تستهای PoC رایج مانند تستهای آنتی ژن و سنجشهای سرولوژیکی به ترتیب قابلیت اطمینان پایین و مدت زمان طولانی دارند، بنابراین، نیاز به روشهای تشخیصی دقیق، سریع و اقتصادی PoC برای تشخیص ویروس کرونا احساس میشود. اگرچه روش AuNPs -CRISPR برای تشخیص ویروس کرونا امیدوارکننده است، اما به طور گسترده مورد بررسی قرار نگرفته است.
حسگر CASCADE (تشخیص اسید نوکلئیک رنگسنجی مبتنی بر CRISPR/CAS) از پروتئین نوکلئاز Cas CSIPR تشکیل شده است. نانوذرات طلا با توالیهای الیگونوکلئوتیدی RNA تک رشتهای (ssRNA) پوشیده شدهاند، نوکلئاز Cas با ریبونوکلئوپروتئین (RNP) و RNA راهنما (crRNA) تشکیل کمپلکس میدهد که مکمل اسید نوکلئیک هدف است. تعامل crRNA-هدف، آنزیم Cas۱۳ را فعال می کند. با تشخیص هدف، تخریب ssRNA توسط آنزیم نوکلئاز Cas فعال شده انجام میشود و در ادامه تجمع نانوذرات طلا صورت میگیرد.
این فرآیند منجر به کاهش شدت جذب و تغییر رنگ به طول موج های بالاتر شده که برای چشم قابل مشاهده است. این تغییرات تشخیص RNA ویروس کرونا را تسهیل میکند.
در مطالعه حاضر، محققان حسگر زیستی CASCADE را برای تشخیص با چشم غیر مسلح RNA ویروس کرونا استخراج شده از سواب فرد آلوده با استفاده از AuNPs طراحی کردند.
پروتئین Cas دو نوع است، Cas۱۲ و Cas۱۳. فعالیت برشی Cas۱۳ چندگانه است و بنابراین، سیگنالها را میتوان با استفاده از بسیاری از الیگونوکلئوتیدهای غیر اختصاصی تقویت کرد، علاوه بر این، Cas۱۳ به دنباله موتیف مجاور پروتوسپیسر (PAM) نیاز ندارد. استفاده از نوکلئاز Cas۱۳ تطبیق پذیری حسگر را افزایش داد.
این تیم نانوذرات طلا (AuNPs) با سه قطر ۳۴، ۲۲ و ۱۲ نانومتر را سنتز کردند و آنها را با الیگونوکلئوتیدهای RNA۳ برای شناسایی اهداف ژن SARS-CoV-۲-ORF۱ab و سنبله (S) پوشاندند. نانوذرات طلا ۱۲ نانومتری سریعترین تشخیص هدف را با تغییرات رنگ شدید در عرض ۱۵ دقیقه ایجاد کرد و بنابراین برای حسگر انتخاب شد.
طول و مقدار پوشش ssRNA روی نانوذرات طلا برای ارزیابی پایداری نانوذرات طلا بررسی شد. هرچه طول ssRNA بیشتر باشد، نانوذرات طلا پایدارتر شده و تجزیه آنزیمی کارآمدتر Cas۱۳ را در پی خواهد داشت، بنابراین، سه طول توالی RNA مورد بررسی قرار گرفت: ۳۳، ۲۳، و ۱۳ nt. از این میان، RNA با طول ۳۳ nt قوی ترین تشخیص هدف و بیشترین کاهش جذب را ارائه کرد، برای ارزیابی میزان پوشش، سه گزینه (۲٫۳، ۱٫۵، و ۰٫۷ pmol µL-۱) مورد آزمایش قرار گرفت که از این میان، ۲٫۳ pmol µL-۱ کارآمدترین بود و برای حسگر انتخاب شد.
پایداری طولانی مدت نیز با نگهداری ssRNA۳-AuNPs در دمای چهار درجه سانتیگراد به مدت پنج ماه قبل از استفاده ارزیابی شد، پس از ذخیرهسازی، عملکرد آنها مشابه عملکرد نانوذرات طلا تازه آماده شده بود، این نتایج نشان میدهد که ssRNA۳-AuNP پایداری طولانیمدت بالایی دارد که قابلیت حمل حسگر را نیز افزایش میدهد.
مناسب ترین غلظت نانوذرات طلا ارزیابی شد و سه غلظت ۱۲، ۲۳ و ۴۷ نانومولار بررسی شد که غلظت ۴/۲۳ نانومولار بیشترین کاهش جذب و تغییر رنگ را نشان داد، بنابراین، این غلظت نانوذرات طلا برای حسگر انتخاب شد.
سرعت تشخیص و ویژگی حسگر نیز با استفاده از هدف Orf۱ab مورد ارزیابی قرار گرفت که به تجمع نانوذرات طلا با تغییرات طیفی قابل تشخیص بصری در عرض دو دقیقه منجر شد. این موضوع نشان میدهد حسگر RNA ویروس را به سرعت تشخیص می دهد.
یافتههای این مطالعه نشان داد حسگر زیستی CASCADE یک دستگاه سریع، همهکاره و قابل حمل است که میتواند برای تشخیص موثر RNA ویروس کرونا با چشم غیر مسلح در نمونههای بالینی با قابلیت اطمینان و حساسیت بالا مورد استفاده قرار گیرد.
مطالب مرتبط
- درباره علی مرادخانی
- ویروس کرونا چیست؟ اینفوگراف ویروس کرونا
- کلاسهای مجازی دانشگاه آزاد اسلامی
- ویروس کرونا؛ موضوع ۱۶۳ پایان نامه و پروپوزال در سال ۹۹
- شب یلدا
- ۱۰ نکته درباره ویروس کشنده کرونا
- آموزش چند اوریگامی ساده برای سرگرم کردن کودکان
- جولان ویروس کرونا در جهان
تگها
مطالب پربیننده
- رابطه زناشویی برنده و بازنده ندارد
- درباره دوران بحرانی نوجوانی
- بازار کرمان با قدمت ۶۰۰ سال
- معرفی موزه هنرهای معاصر تهران؛ بازتابی از هنر ایران و جهان
- مصرفگرایی و ویرانی زندگی
- پاسخ به سوالات رایج درباره مصرف شیر
- معرفی جنگل فندقلو؛ بهشتی مینیاتوری در اردبیل
- درباره سن پیری بیشتر بدانیم
- اهمیت خواب را جدی بگیرید
- معرفی مسجد شیخ لطف الله، اثری شگفت انگیز از دوران صفویه
- پناهگاه سکوت
- نحوه خوابیدن به خواستههای درونی
- مضرات سیگار از آسیبهای پوستی تا تهدید سلامتی
- در مورد کف پای صاف و باورهای قدیمی
- چگونه با کودکان چاق تعامل داشته باشیم
- چگونه خشم بهاری را کنترل کنیم
- چگونه تشخیص دهیم یک تصویر با هوش مصنوعی ساخته شده؟
- آموزش کامل تهیه سبزه عید با تخم شربتی
- کاهش وزن علمی و بدون برگشت
- چگونه میتوان از اینستاگرام، تیکتاک و گوشیهای همراه فاصله گرفت؟
- کمبود چه مواد غذایی باعث افزایش ابتلا به افسردگی میشود؟
- چطور مامان بابای خودمان باشیم؟
- مادران تلفنهمراه خود را به کودکشان بدهند یا خیر؟
- چرا مردان در بیان احساسات خود موفق نیستند؟
- آیا در برزخ، شفاعت وجود دارد؟
- "همای سعادت" اسطوره یا واقعیت؟!
- گیاهانی که استرس خانه و محل کار را کاهش میدهند
- سیگارهای الکترونیک یک جایگزین توهم زا
- سونامی سالمندی، بحران پیش روی کشور
- درباره خانه عباسیان، شاهکار معماری ایران در کاشان
- قوانین کلاس و مدرسه
- قالب آماده و زیبای پاورپوینت(15)
- ۵ فیلم که همه زنان ایرانی باید تماشا کنند
- شعار سال ۱۴۰۱ «سال تولید، دانشبنیان و اشتغالآفرین»
- قالب زیبای پاورپوینت برای ارائه پروپوزال و دفاع رساله دکترا
- قالب پاورپوینت کادر دار زیبا
- قالب پاورپوینت گرافیکی و طرح دار زیبا
- قالب پاورپوینت گرافیکی زیبا
- پورنوگرافی چیست و چه اثری بر مغز و رابطه جنسی دارد؟
- رنگ چشم هایتان درباره شما و اجدادتان چه می گوید؟
- قالب پاورپوینت گرافیکی جالب
- نمونه تدریس درس اول هدیه آسمان پنجم
- اندکی درباره درسپژوهی
- کتاب پسری که جادویی شد
- همه زائران سلطان
- قالب پاورپوینت
- معرفی کتاب
- دوستی با کتاب
- قالب پاورپوینت گرافیکی
- درباره محسن رضایی
- معرفی کتاب
- کتاب راهنمای کامل Interaction access
- درباره امیر کبیر
- کتاب پیوند زخم خورده
- کتاب آموزش علیه آموزش
- درباره فخرالدین عراقی
- خلاصه کتاب سواد بصری
- درباره محسن مهر علیزاده
- تورم به کدام سو میرود؟
- طغیان سرخک