Κατασκευή βιοαισθητήρα ανίχνευσης SARS-CoV-2

Abstract

Ο COVID-19 είναι μία ασθένεια που προκαλεί ο ιός SARS-CoV-2. Πρωτοεμφανίστηκε στα τέλη του 2019 στη Γουχάν της Κίνας και από τις 11 Μαρτίου του 2020 χαρακτηρίστηκε από τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας ως πανδημία. Αν και τα συμπτώματα που προκαλεί ο ιός στην πλειοψηφία των ασθενών είναι ήπια, στο 14% είναι σοβαρά, ενώ στο 5% κρίσιμα.

Εξαιτίας της σοβαρότητας της πανδημίας COVID-19, η πλειοψηφία των κρατών ανά τον κόσμο έχει πάρει μέτρα περιορισμού μετάδοσης του ιού που περιλαμβάνουν υποχρεωτική χρήση μάσκας και απαγόρευση κυκλοφορίας.

Για τον περιορισμό την μετάδοσης του ιού SARS-CoV-2, σημαντικό εργαλείο είναι ο διαγνωστικός έλεγχος των ατόμων που πιθανώς φέρουν τον ιό, έτσι ώστε να οδηγούνται σε απομόνωση και οι επαφές του να ιχνηλατούνται . Για τον σκοπό αυτό υπάρχουν 2 κύρια είδη διάγνωσης, η εξέταση αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης αντίστροφης μεταγραφής RT-PCR και και η γρήγορη εξέταση αντιγώνου.

Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται η ανάπτυξη βιοαισθητήρα, που βασίζεται στην ακινητοποίηση του ενζύμου ACE2 επάνω σε έναν πυκνωτή ενδοδιαπλεκόμενων ηλεκτροδίων και ακολούθως στη μέτρηση της μεταβολής της σύνθετης αντίστασής του μετά την εφαρμογή δείγματος. Για την υλοποίηση του βιοαισθητήρα αναπτύχθηκε ένας μετρητής LCR βασισμένος σε μικροελεγκτή της οικογένειας STM32. Τέλος έγιναν δοκιμές του αισθητήρα με χρήση της πρωτεΐνης S όπου εξετάστηκε η αποτελεσματικότητά του.