16 Şubat 2021 Salı
Tek Bir Molekülü Hızla Tespit Edebilen Işık Sensörü
İstanbul Gelişim Üniversitesi öğretim elemanlarından Öğr. Gör. Aylin Çetin, Işık Sensörü hakkında bilgi verdi
Arizona Üniversitesi'nde tıbbi teşhis, çevresel izleme ve temel bilim araştırmaları için ultra duyarlı optik sensörler geliştirilmektedir. Optik Sensör teknolojisiyle, numunelerin üzerine ışık tutup kırılma indisini ölçerek veya bir maddeden diğerine, örneğin su ve DNA molekülüne farklı olan bir malzemeden geçtiğinde ışığın ne kadar yavaşladığını ölçerek maddeleri tanımlar.
Geliştirmiş oldukları teknolojiyle milyarlarca molekülde bire kadar çok düşük molekül konsantrasyonlarını tespit etmeyi sağlayarak 30 saniyenin altında sonuç verebilir. Normal şartlarda, kırılma indisi tek bir molekülde tespit edilemeyecek kadar incedir, ancak geliştirilen bir teknolojiyi kullanarak ışığı bir numuneden binlerce kez geçirebilir ve değişimi güçlendirilebilmektedir. Bu durumda geliştirilen sensörü var olan en hassaslar arasında yapmaktadır.
Cihaz, ışığın 40 nanosaniyede 240.000 kez veya saniyenin milyarda biri kadar hızla yarışan küçük bir halka içerir. Sensörü çevreleyen sıvı bir örnek olup ışığın bir kısmı, örnekle binlerce kez etkileşime girdiği yüzüğün dışına uzanmaktadır
Diğer çok hassas tespit yöntemlerinin aksine geliştirilen sensör etkisiz özelliktedir. Yani neyi tespit etmeye çalıştığını belirlemek için herhangi bir radyoaktif etiket veya floresan etiket eklemeye ihtiyaç yoktur. Bu, numunelerin çok fazla işlenmesine gerek olmadığı anlamına gelir.
Sensör çok hassas olduğu için, sadece küçük miktarlarda maddeye ihtiyaç vardır, bu hem maliyetleri düşürmek hem de reaktifleri elde etmenin zor olduğu durumlarda yararlıdır.
Kanser gibi bazı hastalıklar, çok geç olana kadar tespit edilmekten kaçınarak sessizce ilerleyebilir. Ultrasona duyarlı bir sensör, hastalığı semptomlar ortaya çıkmadan önce tespit edebilir ve sağlık hizmeti sağlayıcılarının, hala tedavi edilebilirken hastalığı erken tedavi etmesine izin verebilir. Sensör ayrıca bir COVID-19 nefes testinde de kullanılabilir.
Hızlı ve hassas bir sensöre sahip olmak, hastalığın ilerlemesinin izlenmesini de sağlayabilir ve farklı tedavilerin etkisini ölçebilir. Örneğin araştırmaların yapıldığı laboratuvarda Alzheimer hastalığını veya kan, idrar ve tükürük örneklerinde kanseri gösteren düşük biyomolekül konsantrasyonlarını tespit etmeye çalışmaktadır.
