製薬会社で使われているミセルは、ウイルスと接触すると破裂し、すぐに警告を発する。 Micelles, used in pharmaceutical industry, burst upon contact with virus, sending immediate alert
2022-10-25 アメリカ・パシフィック・ノースウェスト国立研究所(PNNL)
ミセルは、油脂と水からなる分子構造で、内部に空気や他の物質を充填することができる。ミセルは、抗がん剤を体内に送り込むためによく使われ、石鹸や洗剤の定番でもある。
科学者チームは、SARS-CoV-2用の刻印粒子のコピーを表面に刻印した新しい種類のミセルを作り出した。
このミセルは、電子シグナルを発生させることができるが、ミセル内では静止している塩を充填したものである。ウイルス粒子が表面の刻印された受容体の1つと相互作用すると、ミセルが弾けて塩がこぼれ落ち、瞬時に電子信号が発信されるのだ。
このシステムは、信号の拡大鏡のような働きをし、1個のウイルス粒子の存在を100億個の分子に変換して、一緒に検出可能な信号を作りだすのである。開発者は、この検出器は現在の技術よりも優れており、より速く信号を生成し、より少ないレベルのウイルス粒子で済み、エラーも少ない。
この技術によって、数十億個の粒子の中から1個のウイルス粒子を摘出できると推定している。
この技術では、ウイルスは1ミリ秒以内に検出されるが、信号を確認し誤報を防ぐための品質管理ソフトウェアの実行に、さらに1分かかる。
PNNLのミセルは、ポリマーでコーティングされたミセルがもう一方のミセルの中に入っている二層構造で、構造全体は水に浸かっている。各ミセルの幅は5ミクロンほどである。外表面には、幅約500ナノメートルのシリカからなるインプリント粒子がいくつかある。各インプリントは、COVIDを引き起こすウイルス粒子が結合し、二層ミセルが弾けるきっかけとなる。
<関連情報>
- https://www.pnnl.gov/news-media/covid-causing-virus-air-detected-high-tech-bubbles
- https://link.springer.com/article/10.1557/s43579-022-00242-0
機能性インプリントミセルによるSARS-COV-2の検出 Detection of SARS-COV-2 by functionally imprinted micelles
Lance R. Hubbard,Caleb J. Allen,Amy C. Sims,Kristin M. Engbrecht,Matthew J. O’Hara,Jared C. Johnson & Samuel S. Morrison
MRS Communications Published:25 October 2022
DOI:https://doi.org/10.1557/s43579-022-00242-0
Abstract
The near real-time detection of airborne particles-of-interest is needed for avoiding current/future threats. The incorporation of imprinted particles into a micelle-based electrochemical cell produced a signal when brought into contact with particle analytes (such as SARS-COV-2), previously imprinted onto the structure. Nanoamp scales of signals were generated from what may’ve been individual virus-micelle interactions. The system showed selectivity when tested against similar size and morphology particles. The technology was compatible with airborne aerosol sampling techniques. Overall, the application of imprinted micelle technology could provide near real-time detection methods to a host of possible analytes of interest in the field.
