MISTAR.ID
Mahasiswa pascasarjana bioteknologi, Maha Alafeef telah bersama-sama mengembangkan tes ultrasensitif yang cepat menggunakan sensor elektrokimia berbasis kertas yang dapat mendeteksi keberadaan virus dalam waktu kurang dari lima menit. Tim yang dipimpin oleh profesor Dipanjan Pan melaporkan temuan mereka di ACS Nano.
Ada dua kategori luas tes Covid-19 di pasaran. Kategori pertama menggunakan reverse transcriptase real-time polymerase chain reaction (RT-PCR) dan strategi hibridisasi asam nukleat untuk mengidentifikasi RNA virus.
Tes diagnostik yang disetujui FDA saat ini menggunakan teknik ini. Beberapa kekurangan termasuk jumlah waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan pengujian, kebutuhan akan personel khusus dan ketersediaan peralatan dan reagen.
Kategori tes kedua berfokus pada deteksi antibodi. Namun, mungkin ada penundaan beberapa hari hingga beberapa minggu setelah seseorang terpajan virus agar mereka dapat menghasilkan antibodi yang dapat dideteksi.
Baca Juga:Informasi Varian Baru Virus Corona Inggris Terus Digali
Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti telah berhasil menciptakan biosensor di tempat perawatan menggunakan nanomaterial 2D seperti graphene untuk mendeteksi penyakit.
Keuntungan utama dari biosensor berbasis graphene adalah sensitivitasnya, biaya produksi yang rendah dan perputaran deteksi yang cepat. “Penemuan graphene membuka era baru pengembangan sensor karena sifat-sifatnya. Graphene menunjukkan sifat mekanis dan elektrokimia unik yang membuatnya ideal untuk pengembangan sensor elektrokimia sensitif,” kata Alafeef.
Tim menciptakan biosensor elektrokimia berbasis graphene dengan pengaturan pembacaan listrik untuk secara selektif mendeteksi keberadaan materi genetik SARS-CoV-2.
Ada dua komponen pada biosensor ini: platform untuk mengukur pembacaan listrik dan probe untuk mendeteksi keberadaan RNA virus.
Baca Juga:Lampu Khusus LED yang Memancarkan UV Dapat Membunuh Virus Corona
Untuk membuat platform, pertama-tama peneliti melapisi kertas saring dengan lapisan nanoplatelet graphene untuk membuat film konduktif. Kemudian, mereka menempatkan elektroda emas dengan desain yang telah ditentukan di atas graphene sebagai bantalan kontak untuk pembacaan listrik.
Tes Covid-19 berbasis RNA saat ini menyaring keberadaan gen N (nukleokapsid fosfoprotein) pada virus SARS-CoV-2. Dalam penelitian ini, tim merancang probe antisense oligonucleotide (ASOs) untuk menargetkan dua wilayah gen-N.
Menargetkan dua wilayah memastikan keandalan senor jika satu wilayah mengalami mutasi gen. Selanjutnya, nanopartikel emas (AuNP) dibatasi dengan asam nukleat untai tunggal (ssDNA) ini, yang mewakili probe penginderaan ultra-sensitif untuk SARS-CoV-2 RNA.
Para peneliti sebelumnya menunjukkan sensitivitas probe penginderaan yang dikembangkan dalam pekerjaan mereka sebelumnya yang diterbitkan di ACS Nano. Hibridisasi RNA virus dengan probe ini menyebabkan perubahan respons listrik sensor.
Tutup AuNP mempercepat transfer elektron dan ketika disiarkan melalui platform penginderaan, menghasilkan peningkatan sinyal keluaran dan menunjukkan adanya virus.
Baca Juga:Dosis Pertama Vaksin Virus Corona Pfizer Telah Diterbangkan ke AS dari Belgia.Â
Tim menguji kinerja sensor ini dengan menggunakan sampel positif dan negatif Covid-19. Sensor tersebut menunjukkan peningkatan yang signifikan dalam tegangan sampel positif dibandingkan dengan yang negatif dan memastikan adanya materi genetik virus dalam waktu kurang dari lima menit.
Lebih lanjut, sensor tersebut mampu membedakan viral RNA load dalam sampel ini. Viral load merupakan indikator kuantitatif penting dari perkembangan infeksi dan tantangan untuk mengukur dengan menggunakan metode diagnostik yang ada.
Platform ini memiliki aplikasi yang luas karena mudah dibawa dan biayanya rendah. Sensor tersebut, jika terintegrasi dengan mikrokontroler dan layar LED atau dengan smartphone melalui bluetooth atau wifi, dapat digunakan di tempat perawatan di kantor dokter atau bahkan di rumah.
Selain Covid-19, tim peneliti juga memperkirakan sistem dapat beradaptasi untuk mendeteksi berbagai penyakit.(sciencedaily/ja/hm10)
