Array nanotube yang dihiasi dengan nanopartikel emas menangkap molekul virus. Kredit: Terrones Lab / Penn State

Perangkat untuk menangkap dan mengidentifikasi berbagai jenis virus dengan cepat telah dikembangkan, menurut para peneliti di Penn State dan New York University.

Saat ini, ahli virologi memperkirakan bahwa 1,67 juta virus yang tidak diketahui ada pada hewan, beberapa di antaranya dapat ditularkan ke manusia. Virus yang dikenal, seperti H5N1, Zika dan Ebola telah menyebabkan penyakit dan kematian yang luas. Organisasi Kesehatan Dunia menyatakan bahwa deteksi dini dapat menghentikan penyebaran virus dengan memungkinkan penyebaran penanggulangan yang cepat.

“Kami telah mengembangkan perangkat genggam cepat dan murah yang dapat menangkap virus berdasarkan ukuran,” kata Mauricio Terrones, profesor fisika, kimia, dan ilmu material dan teknik material terkemuka di Penn State. “Perangkat kami menggunakan array nanotube yang direkayasa agar sebanding dengan berbagai virus. Kami kemudian menggunakan spektroskopi Raman untuk mengidentifikasi virus berdasarkan getaran masing-masing.”

Perangkat ini, yang disebut VIRRION, memiliki beragam kemungkinan penggunaan. Bagi petani, misalnya, deteksi dini virus di lapangan dapat menyelamatkan seluruh panenan. Deteksi dini virus pada ternak dapat menyelamatkan kawanan ternak dari penyakit. Manusia juga akan mendapat manfaat dengan mendeteksi virus dalam hitungan menit daripada dalam beberapa hari dengan metode saat ini. Karena ukuran dan biayanya yang rendah, alat semacam itu akan berguna di setiap kantor dokter dan juga di lokasi terpencil ketika wabah penyakit terjadi.

“Kebanyakan teknik saat ini membutuhkan peralatan yang besar dan mahal,” kata Terrones. “VIRRION hanya beberapa sentimeter. Kami menambahkan nanopartikel emas untuk meningkatkan sinyal Raman sehingga kami dapat mendeteksi molekul virus dalam konsentrasi yang sangat rendah. Kami kemudian menggunakan teknik pembelajaran mesin untuk membuat perpustakaan jenis virus.”

Menurut Profesor Elodie Ghedin, ahli virologi di NYU, “VIRRION memungkinkan pengayaan cepat partikel virus dari semua jenis sampel – lingkungan atau klinis – yang melompati karakterisasi virus. Ini memiliki aplikasi dalam kemunculan virus, penemuan virus dan dalam diagnosis Akhirnya, kami berharap untuk menggunakan perangkat ini untuk menangkap dan mengurutkan virion tunggal, memberi kami kendali yang lebih baik pada evolusi virus secara real time. “

Ditambahkan penulis utama Ying-Ting Yeh, asisten profesor penelitian di kelompok Terrones, “Kami mensintesis gradien susunan hutan karbon nanotube yang disejajarkan untuk menangkap virus yang berbeda sesuai dengan ukurannya dan mendeteksi mereka di tempat menggunakan spektroskopi Raman. Kami merancang dan menyusun platform portabel yang memperkaya partikel virus dari beberapa mililiter sampel klinis dalam beberapa menit. “

Karya ini diterbitkan hari ini (23 Desember) di Prosiding National Academy of Sciences . Berjudul “Platform cepat dan bebas label untuk menangkap dan mengidentifikasi virus dari sampel klinis,” rekan penulis makalah ini adalah Ying-Ting Yeh, asisten profesor riset di kelompok Terrones; Kristen Gulino, Tsui-Wen Chou dan Bin Zhou, semuanya dari NYU; dan YuHe Zhang, Aswathy Sabestien, Zhong Lin, Istvan Albert, Huaguang Lu dan Venkataranman Swaminathan, semuanya dari Penn State.

oleh Pennsylvania State University

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *