Nanopórový systém s umělou inteligencí diagnostikuje respirační viry

Jsme uprostřed pandemie covid-19. Mimo jiné to znamená, že potřebujeme rychlé a přesné testy, které by dokázaly detekovat přítomnost viru SARS-CoV-2, a zároveň by jej odlišily od jiných respiračních virů.

Tým japonských vědců nedávno představil nový systém pro identifikaci respiračních virů podle jednotlivých virových částic, virionů. Využívají k tomu umělou inteligenci, kterou vycvičili pro analýzu nepatrných změn elektrického proudu v křemíkových nanopórů. V budoucnu by z této technologie mohly vzniknout rychlé, přesné a praktické diagnostické testy pro virózy, jako je chřipka nebo covid-19.

Badatelé Osaka University vyvinuli systém s nanopóry a umělou inteligencí, který je natolik citlivý, že k detekci postačí jediná částice viru. Základem jejich technologie je vrstva nitridu křemíku o tloušťce pouhých 50 nanometrů, umístěná na křemíkovém plátku. Ve vrstvě nitridu křemíku vytvořili nanopóry o průměru 300 nanometrů. Pokud na svrchní a spodní straně křemíkového plátku působí rozdílné elektrické napětí, tak skrz nanopóry putují ionty v procesu elektroforézy. Je to velmi podobné nanopórovému čtení DNA.

Pohyb iontů lze monitorovat prostřednictvím elektrického proudu, které ionty generují. Pokud nanopórem projde částice viru, tak zablokuje některé ionty a zabrání jim projít nanopórem. Tak vznikne dočasný pokles v měřeném elektrickém proudu. Takový pokles přitom odráží charakteristiky virové částice, která jej vyvolala – například objem částice, povrchový náboj nebo tvar. Umělá inteligence z toho dokáže vyčíst, o jaký virus jde.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: