Mengambil virus dari udara tipis


Newswise – Masa depan bisa menampung sensor portabel dan wearable untuk mendeteksi virus dan bakteri di lingkungan sekitarnya. Tapi kita belum sampai. Ilmuwan di Universitas Tohoku telah mempelajari material yang dapat mengubah energi mekanik menjadi listrik atau magnet, dan sebaliknya, selama beberapa dekade. Bersama dengan rekan kerja, mereka menerbitkan ulasan di jurnal Material Lanjutan tentang upaya terbaru dalam menggunakan bahan-bahan ini untuk membuat biosensor fungsional.

“Penelitian tentang peningkatan kinerja sensor virus tidak banyak berkembang dalam beberapa tahun terakhir,” kata insinyur material Universitas Tohoku Fumio Narita. “Tinjauan kami bertujuan untuk membantu peneliti muda dan mahasiswa pascasarjana memahami kemajuan terbaru untuk memandu pekerjaan masa depan mereka untuk meningkatkan sensitivitas sensor virus.”

Bahan piezoelektrik mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Antibodi yang berinteraksi dengan virus tertentu dapat ditempatkan pada elektroda yang digabungkan ke bahan piezoelektrik. Ketika virus target berinteraksi dengan antibodi, itu menyebabkan peningkatan massa yang menurunkan frekuensi arus listrik yang bergerak melalui materi, menandakan keberadaannya. Jenis sensor ini sedang diselidiki untuk mendeteksi beberapa virus, termasuk virus papiloma manusia penyebab kanker serviks, HIV, influenza A, Ebola dan hepatitis B.

Bahan magnetostriktif mengubah energi mekanik menjadi energi magnet dan sebaliknya. Ini telah diteliti untuk mendeteksi infeksi bakteri, seperti demam tifus dan babi, dan untuk mendeteksi spora antraks. Antibodi probe dipasang ke chip biosensor yang ditempatkan pada bahan magnetostriktif dan kemudian medan magnet diterapkan. Jika antigen yang ditargetkan berinteraksi dengan antibodi, ia menambahkan massa ke material, yang mengarah ke perubahan fluks magnet yang dapat dideteksi menggunakan ‘kumparan penginderaan’.

Narita mengatakan bahwa perkembangan kecerdasan buatan dan studi simulasi dapat membantu menemukan bahan piezoelektrik dan magnetostriktif yang lebih sensitif untuk mendeteksi virus dan patogen lainnya. Bahan masa depan bisa jadi tanpa bulu, nirkabel, dan lembut, sehingga memungkinkan untuk digabungkan ke dalam kain dan bangunan.

Para ilmuwan bahkan menyelidiki cara menggunakan bahan ini dan bahan serupa untuk mendeteksi SARS-CoV-2, virus yang menyebabkan COVID-19, di udara. Sensor semacam ini dapat dimasukkan ke dalam sistem ventilasi transportasi bawah tanah, misalnya, untuk memantau penyebaran virus secara real time. Sensor yang dapat dikenakan juga dapat mengarahkan orang menjauh dari lingkungan yang mengandung virus.

“Para ilmuwan masih perlu mengembangkan sensor yang lebih efektif dan andal untuk mendeteksi virus, dengan sensitivitas dan akurasi yang lebih tinggi, ukuran dan berat yang lebih kecil, serta keterjangkauan yang lebih baik, sebelum dapat digunakan di aplikasi rumah atau pakaian pintar,” kata Narita. “Sensor virus semacam ini akan menjadi kenyataan dengan perkembangan lebih lanjut dalam sains material dan kemajuan teknologi dalam kecerdasan buatan, pembelajaran mesin, dan analitik data.”

###


Diposting Oleh : https://singaporeprize.co/

About the author