NANOSENSÖRLER İLE GRİP VİRÜSÜ TESPİTİ
Grip dünya çapında etkileri olabilecek bulaşıcı bir solunum hastalığıdır. Grip virüsü, yüksek modifikasyon özelliği nedeniyle her yıl milyonlarca enfeksiyona neden olmakla birlikte yıllık olarak ciddi bir salgın riskini de beraberinde getirmektedir. Buna karşılık; bulaşıcı patojenlerin çevredeki zararlı etkilerini ortadan kaldırmak için pasif aşılama dışında yardımcı ve daha etkili bir yol yoktur.
Pasif aşılama, virüsün kısmi kontrolü için mevcut olan tek yöntemdir. Enfeksiyonun çok erken aşamalarında olanak sağlayarak salgınları önlemek için hastalığın erken tanısı araştırılmış olsa da tanı duyarlılığı şimdiye kadar yeterince yüksek olmamıştır. Ancak yapılan son çalışmalar, bu durumun seyrini değiştiriyor.
Scientific Reports’da yayımlanan yeni bir çalışmaya göre; Osaka Üniversitesi araştırma ekibi, bir nanopor sensörünü yapay zeka teknolojisi ile birleştirdi ve yeni bir “virüs tanımlama yöntemi” oluşturdu.
Ticari immünosensörlerin performansındaki ilerlemelere rağmen, özellikle var olan allotipler ve semptomların ortaya çıkmasından önce mevcut antikorlara karşı antijene sahip olmayan yeni türler için duyarlılık hala yeterince yüksek değil. İmmünosensör ve genetik yaklaşımlar umut veren stratejiler olarak kabul ediliyor. Genetik yöntemler kullanılarak birçok virüs türü tanımlanabilir. Ters transkripsiyon polimeraz zincir reaksiyonu gibi genetik bir yaklaşım, herhangi bir virüs türünü tanımlayabilen çok yönlü bir yaklaşımdır. Ancak bu süreçte uzmanlık gerektiren, zaman alıcı amplifikasyon işlemleri ve pahalı tesisler gerekli olduğundan bu tür taramalar yeterince elverişli değildir. Daha pratik ve zamandan tasarruf sağlayan yeni yöntemlere ihtiyaç duyulmaktadır. Yeni bir yaklaşımda araştırmacılar, fizyolojik örnekler içindeki grip virüslerinin farklı nano boyutlarını değerlendirebilecek bir sensör tasarladılar. Virüslerin elektriksel işaretlerinin makineöğrenme analizini kullandıklarını söyleyen araştırmacılar, yapay zeka yaklaşımını sinyal analizine uyguladıklarını ve bu yöntemin insan gözüyle fark edilemeyen ayrıntıları tanımlayabileceğini belirtiyor. Bu sayede algılanan virüsler, yüksek hassasiyetle tanımlanabilecek. Bu algılayıcıyı test ederken araştırma ekibi; nano gözenek kanalı boyunca bir elektrik akımı tarafından indüklenen sıvı hareketinin yani elektroosmotik akışın, virüs dışı parçacıkların geçişini bloke edebileceğini buldu. Yapılan testler sonucunda; sensör tarafından algılanan parçacıkların, karmaşık yapıdaki numune içinde bulunan virüs parçacıkları olduğu doğrulandı.
Akihide Arima; yeni sensörün hem hızlı hem de basit bir viral test kitinde kullanımı için uygun olabileceğinin ortaya konulduğunu düşünüyor. Üstelik bu sensörün kullanımı, uzmanlık gerektirmediğinden çeşitli sağlık personelleri tarafından kolaylıkla uygulanabilir.
Gripin erken teşhisine ek olarak, yeni nanosensör yöntemi diğer viral partiküllerin erken tespitini sağlamak için modifiye edilebilir. Bu sayede çeşitli yerel salgınlar ve olası pandemiler için izleme olanağı ve hızlı bir önleme sağlanacaktır.
Hastalıkların teşhisinden, yeni ilaç moleküllerinin keşfine kadar çeşitli sağlık çalışmalarında biyolojik ve kimyasal türlerin tespiti ve analizi büyük önem arz ediyor. Küresel toplumun, giderek artan boyutlarda bir salgını oluşturabilecek koşullara sebep olduğu göz önüne alındığında, nano ölçekli biyolojik parçacıkların çok yönlü tespiti için uygun hassas sensör platformlarının geliştirilmesi neredeyse hayati önem taşıyor.