Oni su otkrili da je moguće dizajnirati senzor temeljen na znanjima kvantne fizike koji bi mogao otkriti virus. Pristup može ponuditi brže, jeftinije i točnije otkrivanje Covid-19, uključujući nove varijante.
To bi moglo donijeti posve nov način testiranja na prisutnost virusa koji uzrokuje Covid-19, odnosno razvoj testova koji su brži, jeftiniji i potencijalno manje skloni pogrešnim rezultatima od postojećih metoda otkrivanja. Iako je rad, koji se temelji na kvantnim efektima, još uvijek teoretski, ovi bi detektori potencijalno mogli biti prilagođeni za otkrivanje gotovo bilo kojeg virusa, kažu istraživači.
Novi pristup opisan je u članku objavljenom u časopisu Nano Letters, autora Changhaoa Lia, doktoranda MIT-a, Paole Cappellaro, profesorice nuklearne znanosti i inženjerstva i fizike, te Rouholla Soleyman i Mohammada Kohandel sa Sveučilišta Waterloo.
Postojeći testovi za virus SARS-CoV-2 uključuju brze testove koji otkrivaju specifične virusne proteine i testove polimerazne lančane reakcije (PCR) čija je obrada traje nekoliko sati. Nijedan od ovih testova ne može s velikom točnošću kvantificirati prisutnu količinu virusa. Čak i „zlatni standardni“ PCR testovi mogu imati lažno negativne stope, ukupno i veće od 25 posto. Nasuprot tome, analiza znanstvenog tima pokazuje da bi novi test mogao imati lažno negativne stope ispod 1 posto. Test bi također mogao biti dovoljno osjetljiv da otkrije samo nekoliko stotina lanaca virusne RNK, u samo jednoj sekundi.
Novi pristup koristi defekte atomskog razmjera u sitnim komadićima dijamanta, poznatim kao centri za praznine dušika (NV). Ovi sićušni defekti iznimno su osjetljivi na sitne poremećaje, zahvaljujući kvantnim efektima koji se odvijaju u kristalnoj rešetki dijamanta, i istražuju se za širok raspon senzorskih uređaja koji zahtijevaju visoku osjetljivost.
Senzor koristi samo jeftine materijale (dijamanti su manji od čestica prašine), a uređaji bi se mogli povećati za analizu cijele serije uzoraka odjednom, kažu istraživači. Multidisciplinarni proces zahtijeva kombinaciju stručnosti u kvantnoj fizici i inženjerstvu, za proizvodnju samih detektora, te u kemiji i biologiji, za razvoj molekula koje se vežu s virusnom RNA i pronalaženje načina za njihovo povezivanje s površinama dijamanata.
Čak i ako se pojave komplikacije u prevođenju teorijske analize u radni uređaj, kažu istraživači, postoji tako niska stopa lažno negativnih rezultata, da će vjerojatno metoda i dalje imati snažnu prednost u odnosu na standardne PCR testove u tom pogledu. Čak i da je točnost ista, ova metoda bi i dalje imala veliku prednost u dobivanju rezultata u nekoliko minuta, umjesto da zahtijeva nekoliko sati.
Osnovna metoda može se prilagoditi bilo kojem virusu, uključujući sve nove koji se mogu pojaviti, jednostavno prilagođavanjem spojeva koji su pričvršćeni na nanodijamantne senzore kako bi odgovarali generičkom materijalu specifičnog ciljanog virusa.
