एएसयू शोधकर्ताओं द्वारा बनाई गई एक नए नैदानिक परीक्षण के मूल में छोटे सोने के नैनोकणों हैं, जो रोग से संबंधित प्रोटीनों की बेहद कम मात्रा का पता लगाने के लिए इंजीनियर हैं। डिवाइस इतना संवेदनशील है कि यह एक बेहद छोटे तरल पदार्थ के नमूने में कुछ सौ अणुओं से बीमारी का पता लगा सकता है – एक ही बूंद का एक अंश। यह संवेदनशीलता मानक प्रयोगशाला परीक्षणों की तुलना में लगभग 100,000 गुना अधिक है। क्रेडिट: जेसन डुबकी
एरिज़ोना स्टेट यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने एक सफलता नैदानिक उपकरण विकसित किया है जो कि कोविड -19, इबोला, एड्स या लाइम रोग जैसी बीमारियों का पता लगाने में कितनी जल्दी और मज़बूती से बदल सकता है। परीक्षण रक्त की एक ही बूंद का उपयोग करता है, कुछ डॉलर खर्च करता है और केवल 15 मिनट में परिणाम देता है।
एक नए अध्ययन में, शोधकर्ता दिखाते हैं कि परीक्षण वायरस का पता लगा सकता है जो कि COVID-19 को पिनपॉइंट सटीकता के साथ, स्पष्ट रूप से अन्य संक्रमणों से अलग करता है। जर्नल में शोध दिखाई देता है एसीएस नैनो।
नया डायग्नोस्टिक डिवाइस, जिसे NASRED (नैनोपार्टिकल-समर्थित रैपिड इलेक्ट्रॉनिक डिटेक्शन) कहा जाता है, सरल और पोर्टेबल है, जो लगभग कहीं भी उपयोग किया जाता है-दूरस्थ ग्रामीण क्लीनिकों से लेकर व्यस्त शहरी अस्पतालों तक। उपकरण महंगे उपकरणों के बिना प्रयोगशाला-गुणवत्ता सटीकता प्रदान करता है और इसे विशेष प्रशिक्षण की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे यह एक सार्वजनिक स्वास्थ्य गेम चेंजर बनने की क्षमता प्रदान करता है।
नए अध्ययन के प्रमुख लेखक चाओ वांग कहते हैं, “हमारे पास संवेदनशीलता के साथ एक तेजी से एंटीजन परीक्षण की गति और आसानी है जो कि लैब-आधारित परीक्षणों से भी बेहतर है।” “यह हासिल करना बहुत मुश्किल है।”
वांग एक एसोसिएट प्रोफेसर है जिसमें बायोडेसाइन सेंटर फॉर मॉलिक्यूलर डिज़ाइन एंड बायोमिमेटिक्स और एएसयू स्कूल ऑफ इलेक्ट्रिकल, कंप्यूटर और एनर्जी इंजीनियरिंग है।
संक्रामक रोगों के प्रसार को रोकना
संक्रामक रोग मानवता के सबसे घातक खतरों में से एक हैं, जिससे दुनिया भर में भारी पीड़ा और आर्थिक क्षति होती है। सामूहिक रूप से, संक्रामक रोग हर साल दुनिया भर में 10 मिलियन से अधिक मौतों का कारण बनते हैं, और वे कम आय वाले देशों में मृत्यु का प्रमुख कारण हैं।
लगभग 800,000 अमेरिकी मर जाते हैं या नैदानिक त्रुटियों के कारण हर साल स्थायी रूप से अक्षम होते हैं, प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार बीएमजे गुणवत्ता और सुरक्षा। इनमें से कई मामलों में संक्रमण या संवहनी घटनाएं शामिल होती हैं, जिन्हें जल्दी पकड़ा जाने पर उपचार योग्य हो सकता है।
कई निम्न और मध्यम-आय वाले देशों में, विश्वसनीय नैदानिक परीक्षण तक पहुंच सीमित या कोई भी नहीं है। महंगे उपकरण, प्रशिक्षित कर्मियों की कमी और लंबे समय के समय में सभी विलंबित या छूटे हुए निदान में योगदान करते हैं – अक्सर घातक परिणामों के साथ।
NASRED की तरह एक तेज, सस्ती और पोर्टेबल परीक्षण विश्व स्तर पर फ्रंटलाइन स्वास्थ्य कार्यकर्ताओं को संक्रमण का पता लगाने में सक्षम करेगा और नियंत्रण से बाहर सर्पिल का प्रकोप से पहले जवाब देगा।
“दुनिया के कई हिस्सों में, अमेरिका सहित, बीमारियां फैल रही हैं, लेकिन लोगों को अक्सर परीक्षण नहीं किया जाता है – यहां तक कि एचआईवी जैसी किसी चीज़ के लिए भी। आदर्श रूप से, आप उन्हें नियमित रूप से परीक्षण करना चाहते हैं, संक्रमण को जल्दी पकड़ने के लिए,” वांग कहते हैं।
“उदाहरण के लिए, जो लोग इंजेक्शन दवाओं का उपयोग करते हैं, वे एचआईवी या एचसीवी के लिए अधिक जोखिम में होते हैं, लेकिन वे सड़कों पर रह सकते हैं और पहुंचने में मुश्किल हो सकते हैं। यदि हम समय के साथ लगातार उनका परीक्षण नहीं करते हैं, तो हम हस्तक्षेप करने का मौका याद कर सकते हैं – जब तक कि वे कैंसर या यकृत रोग जैसी गंभीर जटिलताओं का विकास करते हैं, जब यह इलाज करना बहुत कठिन होता है।”
हड़ताली नैदानिक स्वर्ण
नए परीक्षण के मूल में छोटे सोने के नैनोपार्टिकल्स हैं, जो रोग से संबंधित प्रोटीन की बहुत कम मात्रा का पता लगाने के लिए इंजीनियर हैं। शोधकर्ता विशिष्ट रोगों का पता लगाने के लिए डिज़ाइन किए गए विशेष अणुओं के साथ इन नैनोकणों को कोट करते हैं।
कुछ नैनोपार्टिकल्स एंटीबॉडी, छोटे अणु ले जाते हैं जो मैग्नेट की तरह काम करते हैं। एंटीबॉडी शरीर को संक्रमित करने पर वायरस या बैक्टीरिया द्वारा जारी प्रोटीन से चिपक जाते हैं। अन्य नैनोकणों को एंटीजन, प्रोटीन के टुकड़े सीधे वायरस या बैक्टीरिया से ले जाते हैं। ये स्वाभाविक रूप से संक्रमण से लड़ने के लिए शरीर द्वारा उत्पादित एंटीबॉडी को आकर्षित करते हैं।
एक बार लेपित होने के बाद, इन नैनोकणों को शारीरिक तरल पदार्थ के एक छोटे से नमूने के साथ जोड़ा जाता है, जैसे कि रक्त, लार या नाक द्रव की एक बूंद। यदि कोई बीमारी मौजूद है, तो अधिकांश नैनोकणों को ट्यूब के तल तक डूब जाएगा। यदि कोई बीमारी नहीं है, तो वे पूरे तरल में निलंबित रहेंगे।
Nasred डिवाइस ट्यूब के शीर्ष पर तरल के माध्यम से एलईडी प्रकाश की एक छोटी बीम को चमकाता है। टीम ने एक कस्टम इलेक्ट्रॉनिक डिटेक्टर का निर्माण किया, जो यह महसूस करता है कि ट्यूब के माध्यम से कितना प्रकाश मिलता है। अधिक प्रकाश का मतलब है कि नैनोकणों ने नीचे की ओर डूब गया है, जिससे शीर्ष द्रव को स्पष्ट किया गया है, जिसका अर्थ है कि रोग मौजूद है।
सटीक, सुलभ और सस्ती
डिवाइस इतना संवेदनशील है कि यह बीमारी का पता लगा सकता है, तब भी जब केवल कुछ सौ अणु एक छोटे तरल पदार्थ के नमूने में मौजूद होते हैं – बस एक ही बूंद का एक अंश। यह मानक प्रयोगशाला परीक्षणों की तुलना में लगभग 100,000 गुना कम एकाग्रता है।
इसके वादे को जोड़ना Nasred की पोर्टेबिलिटी और सामर्थ्य है। पीसीआर या एलिसा जैसे परीक्षण के लिए वर्तमान स्वर्ण मानकों को महंगे उपकरण और प्रशिक्षित तकनीशियनों की आवश्यकता होती है। Nasred कॉम्पैक्ट और उपयोगकर्ता के अनुकूल है। शोधकर्ताओं का अनुमान है कि प्रत्येक परीक्षण की लागत $ 2 है, जिससे यह कम-संसाधन या दूरस्थ स्थानों में उपयोग के लिए आदर्श है।
Nasred में एक महत्वपूर्ण नैदानिक अंतर को भरने की क्षमता है, विशेष रूप से उन बीमारियों के लिए जो हेपेटाइटिस सी, एचआईवी या लाइम रोग जैसे जल्दी पता लगाना मुश्किल है। यह कम प्रसार लेकिन उच्च जोखिम के साथ उभरते प्रकोप के लिए भी आशाजनक है।
इस तरह की बीमारियां अक्सर अनियंत्रित हो जाती हैं क्योंकि सिर्फ एक या दो रोगियों के लिए एक प्रयोगशाला परीक्षण चलाना लागत प्रभावी नहीं है। नासरेड पुल कि एक अत्यधिक संवेदनशील परीक्षण की पेशकश करके अंतराल जो देखभाल के बिंदु पर तुरंत और आर्थिक रूप से काम करता है।
जबकि वर्तमान में NASRED को कताई और मिश्रण नमूनों के लिए छोटी, बेंचटॉप मशीनों की आवश्यकता होती है, शोधकर्ता इस प्रक्रिया को और अधिक लघु और स्वचालित करने के लिए काम कर रहे हैं। निरंतर विकास के साथ, प्रौद्योगिकी एक दिन एक सुविधाजनक घरेलू परीक्षण बन सकती है, जो मौजूदा रैपिड कोविड -19 परीक्षणों के समान है। हालांकि, इसमें काफी बेहतर संवेदनशीलता और व्यापक अनुप्रयोग होंगे।
निदान में महत्वपूर्ण छलांग आगे
Nasred नाटकीय रूप से मौजूदा नैदानिक मानकों को पार करता है। नए अध्ययन से पता चलता है कि NASRED एलिसा की तुलना में लगभग 3,000 गुना अधिक संवेदनशील है, इसके लिए 16 गुना कम नमूना मात्रा की आवश्यकता होती है, और लगभग 30 गुना तेजी से परिणाम प्रदान करता है।
प्रौद्योगिकी के एक पुराने संस्करण ने रक्त के एक छोटे से नमूने में इबोला का पता लगाया। “नई तकनीक के लिए, हमने संवेदनशीलता को अटॉमोलर रेंज तक नीचे धकेल दिया,” वांग कहते हैं। यह 20 ओलंपिक स्विमिंग पूल में स्याही की एक बूंद का पता लगाने जैसा है।
प्रौद्योगिकी पीसीआर-आधारित विधियों में उपयोग किए जाने वाले जटिल नमूना तैयारी के बिना शारीरिक तरल पदार्थों से सीधे वायरल लोड का पता लगाने का वादा करती है। वास्तविक कोरोनवायरस कणों के साथ प्रारंभिक परीक्षणों में, नासरेड ने एबट आईडी नाउ के बराबर संवेदनशीलता हासिल की, जो कोविड -19 जैसे कई बीमारियों के लिए एक लोकप्रिय आणविक परीक्षण है।
“हमारे सेंसर की ताकत में से एक यह है कि यह अत्यधिक मॉड्यूलर है,” वांग कहते हैं। “नैनोकणों को डिज़ाइन किया गया है ताकि हम आसानी से अलग-अलग प्रोटीनों में स्वैप कर सकें, जिससे एक ही मंच को कई अलग-अलग बीमारियों के लिए अनुकूलित किया जा सके। हमने पहले ही शिगा टॉक्सिन-उत्पादक ई। कोलाई, साथ ही कैंसर बायोमार्कर, अल्जाइमेर के-रिलेटेड प्रोटीन, लिमे डिसी और अफ्रीकन स्वाइन बुखार पर अपने शोध में इस दृष्टिकोण का प्रदर्शन किया है।”
वांग ने हाल ही में बे एरिया लाइम फाउंडेशन इमर्जिंग लीडर अवार्ड प्राप्त किया और शुरुआती लाइम संक्रमण का पता लगाने के लिए इस नई तकनीक की उच्च संवेदनशीलता और पोर्टेबिलिटी का उपयोग करेगा।
जैसे -जैसे तकनीक विकसित होती है, इसके अनुप्रयोगों की सीमा संक्रामक रोगों से परे हो सकती है। कैंसर का प्रारंभिक पता लगाना, पुरानी बीमारियों की वास्तविक समय की निगरानी और सार्वजनिक स्वास्थ्य खतरों की बेहतर निगरानी सभी पहुंच के भीतर हैं।
अधिक जानकारी:
येजी चोई एट अल, नैनोपार्टिकल-समर्थित, तेजी से, और एसएआरएस-सीओवी -2 एंटीबॉडी और एंटीजन का इलेक्ट्रॉनिक डिटेक्शन, सबफेमटोमोलर स्तर पर, एसीएस नैनो (२०२५)। Doi: 10.1021/acsnano.5c12083
एरिज़ोना स्टेट यूनिवर्सिटी द्वारा प्रदान किया गया
उद्धरण: पोर्टेबल परीक्षण 15 मिनट (2025, 13 अगस्त) में रक्त की एक बूंद से संक्रमण का पता लगाता है। 15 अगस्त 2025 को https://medicalxpress.com/news/2025-08-lab-equired-ultra-sensitive-health.html से लिया गया
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