حسگر تشخیص انواع آلاینده های بیولوژیک

تشخیص افراد ناقل ویروس و باکتری های خطرناک این روزها اهمیت بسیار زیادی پیدا کرده. متاسفانه ابزارهای غربالگری فقط محدود به دوربین های حرارتی و علایم ظاهری میگردد که با توجه به کارکرد انواع ویروس و دوره نهفته آنها و استفاده از داروهای تب بر، ناقلین براحتی میتوانند غربالگری را گمراه کنند. این روزها همه به دنبال ابزارهای سریع تشخیص با نرخ خطای پایین هستند تا دقیقا بتوانند ویروس های مورد نظر یا باکتریهای مورد نظر را شناسایی کنند.

در ابزارهای تشخیص انواع ویروس معمول از تست PCR استفاده میشود، این سامانه با استفاده از تکنیک های فیزیکی نسبت به جداسازی و تکثیر و کپی ماده هدف میزان ماده هدف را زیاد میکند تا سیگنال های اپتیکی تشخیصی ساطع شده از نمونه تقویت گردد و بتوان آنها را آشکارسازی کرد. این ابزار و استفاده از تکنیک موجود سرعت پایش را به شدت کاهش می دهد و نمیتوان به عنوان ابزار در میدان برای تشخیص فوری بیماری از آن استفاده کرد. 
در روزگاری که تهدید های بیولوژیک و اپیدمی ها امکان دارد کشورها را فلج کنند، ابزار تشخیص فوری در لحظه، کم خطا و قدرتمند میتواند از ورود و توسعه و اپیدمی بیماری ها جلوگیری کند و برای حفاظت از اشخاص و همایش ها امکانات قدرتمندی در اختیار حاکمیت قرار دهد. غربالگری های سنتی مانند اندازه گیری تب و بررسی نشانه های بیماری اصلا ابزار کامل و دقیقی نیست.

کوانتوم و فناوریهای آن با ایجاد زیرساختهای تقویت حسگری ابزارهای قدرتمند و دقیقی را در اختیار قرار داده که آشکارسازی انواع تهدیدات ژنتیکی و ویروسی و بیولوژیک را در لحظه و با دقت بالا مقدور میسازد.
دلیل استفاده از PCR میزان کم سیگنالهایی است که از نمونه میتواند ساطع شود و در اصل برای افزایش سرعت تشخیص باید فرایند تکثیر و افزایش میزان ویروس حذف شود. زمان چند ساعته افزایش تعداد ویروس که زمان تشخیص را طولانی میکند، باید حذف کنیم. برای حذف این فرآیند باید به سراغ تکنیک های لحظه ای پایش برویم. نقطه ضعف اصلی، میزان ویروس کم موجود در نمونه افراد میباشد. در تکنیکهای سنتی از اسپکتروسکوپی فلورسنس استفاده میشود در این روش با استفاده از تابش نور به نمونه باعث تحریک فلورسنس نمونه میشوند و با بالا بردن میزان ویروس شدت سیگنال دریافتی را بیشتر میکنند.
حال مسئله اینجاست که با استفاده از تکنیکهای نوین کوانتومی مسائلی حل میشوند که تا پیش از این راهکاری نداشته اند. با به کارگیری ابزارهای کوانتومی در ابزارهای تشخیص بیماری این ابزارها بسیار قدرتمند میشوند، مسئله این است که اگر ناقل میزان بسیار کمی ویروس داشته باشد و طبیعتا در بزاق او نیز میزان بسیار اندکی ویروس وجود دارد. درون ویروس کرونا RNA وجود دارد که ساختار ناپایداری دارد که برای تشخیص میزان اندک آن پیشنهاد کرده ایم با استفاده از لیزر های طول موج مشخص نمونه تحریک نوری میشود و پس از تحریک نور اگر در نمونه میزان حتی بسیار کمی هم ویروس بود ساختار ویروس تحریک و فلورسنس مشخص میشود، ولی با شدت بسیار کم بازتاب میکند که با طراحی و ساخت یک آشکار تک فوتونی بسیار دقیق با الکترونیک نسبتا پیچیده میتوان فوتون تابش شده از ویروس احتمالی موجود را شکار کرد. 

کاربردها :

یافتن حضور تک ویروس
یافتن مبتلا در روز اول ابتلا
کنترل همه گیری ها