È stato sviluppato un dispositivo per catturare e identificare rapidamente vari ceppi di virus, secondo i ricercatori della Penn State e della New York University.

Attualmente, i virologi stimano che negli animali ci siano 1,67 milioni di virus sconosciuti, alcuni dei quali possono essere trasmessi all'uomo. virus conosciuti, come H5N1, Zika ed Ebola hanno causato malattie e morte diffuse. L'Organizzazione Mondiale della Sanità afferma che la diagnosi precoce può fermare la diffusione del virus consentendo una rapida implementazione di contromisure.

"Abbiamo sviluppato un dispositivo portatile veloce ed economico in grado di catturare virus in base alle dimensioni, " disse Mauricio Terrones, illustre professore di fisica, chimica, e scienza e ingegneria dei materiali alla Penn State. "Il nostro dispositivo utilizza array di nanotubi progettati per essere di dimensioni paragonabili a un'ampia gamma di virus. Usiamo quindi la spettroscopia Raman per identificare i virus in base alla loro vibrazione individuale".

Questo dispositivo, chiamato VIRRION, ha una vasta gamma di possibili utilizzi. Per gli agricoltori, Per esempio, la diagnosi precoce di un virus sul campo può salvare un intero raccolto. La diagnosi precoce di un virus nel bestiame può salvare una mandria dalla malattia. Anche gli esseri umani trarranno vantaggio dal rilevamento dei virus in pochi minuti anziché in giorni con i metodi attuali. Per le sue dimensioni e il basso costo, un tale dispositivo sarebbe utile in ogni studio medico, nonché in luoghi remoti quando si verificano focolai di malattie.

"La maggior parte delle tecniche attuali richiede apparecchiature grandi e costose, " Disse Terrones. "Il VIRRION è largo pochi centimetri. Aggiungiamo nanoparticelle d'oro per migliorare il segnale Raman in modo da poter rilevare la molecola del virus in concentrazioni molto basse. Utilizziamo quindi tecniche di apprendimento automatico per creare una libreria di tipi di virus".

Secondo la professoressa Elodie Ghedin, un virologo alla New York University, "Il VIRRION consente il rapido arricchimento di particelle virali da qualsiasi tipo di campione, ambientale o clinico, che avvia la caratterizzazione virale. Ciò ha applicazioni nell'emergenza del virus, scoperta di virus e nella diagnosi. Infine, speriamo di utilizzare questo dispositivo per la cattura e il sequenziamento di singoli virioni, dandoci una visione molto migliore dell'evoluzione del virus in tempo reale".

Aggiunto l'autore principale Ying-Ting Yeh, un assistente professore di ricerca nel gruppo Terrones, "Abbiamo sintetizzato un gradiente di array di foreste di nanotubi di carbonio allineati per catturare diversi virus in base alle loro dimensioni e rilevarli in situ utilizzando la spettroscopia Raman. Abbiamo progettato e assemblato una piattaforma portatile che arricchisce le particelle di virus da diversi millilitri di campioni clinici in un paio di minuti."

L'opera è pubblicata oggi (23 dicembre) in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze . Intitolato "Una piattaforma rapida e priva di etichette per la cattura e l'identificazione di virus da campioni clinici, " i coautori del documento sono Ying-Ting Yeh, un professore assistente di ricerca nel gruppo di Terrones; Kristen Gulino, Tsui-Wen Chou e Bin Zhou, tutta la New York University; e YuHe Zhang, Aswathy Sabestien, Zhong Lin, Istvan Albert, Huaguang Lu e Venkataranman Swaminathan, tutto Penn State.