Twentenaren bouwen snelle virusdetector

Twentse onderzoekers beschrijven in de februari-editie van Nano Letters een prototype labchip die binnen enkele minuten de concentratie van specifieke virussen in een bloed- of speekselmonster kan bepalen. Samen met het bedrijfsleven willen ze hiermee een draagbaar analyseapparaat ontwikkelen. ’Wij hebben een chip gebouwd die on-site, binnen een paar minuten een concentratie virussen aangeeft‘, zegt Aurel Ymeti, eerste auteur van het artikel. Het systeem maakt onderdeel uit van zijn promotieonderzoek aan de leerstoel Biophysical Engineering.

Het prototype bestaat uit een chip met vier parallelle lichtgeleidende kanaaltjes. De wanden hiervan zijn bekleed met antilichamen voor specifieke virussen. Dit zijn moleculen die mensen en veel dieren aanmaken in reactie op vreemde deeltjes. Antilichamen binden zeer specifiek aan het bijbehorende deeltje en onderzoekers gebruiken ze daarom vaak voor de detectie hiervan. Een laserstraal wordt verdeeld over de kanaaltjes en daarna weer gebundeld, waardoor er een interferentiepatroon ontstaat. Door het binden van virussen aan de antilichamen verandert de mate waarin de kanaaltjes de fase van het laserlicht verschuiven, en daarmee het interferentiepatroon. Een CCD-camera pikt dit patroon op en een bijbehorende computer berekent aan de hand hiervan de concentratie virusdeeltjes.

Volgens de Twentenaren is hun detector nauwkeurig genoeg om de binding van een enkel virus te meten. Een ander voordeel is dat het op een simpele en snelle manier werkt. ’De standaard methode is alleen weggelegd voor getraind personeel in ziekenhuizen‘, zegt Ymeti. ’wij hebben een chip gebouwd die on-site, binnen paar minuten aangeeft hoeveel virussen er in het sample zitten. Bovendien heb je maar heel weinig monster nodig en hoef je het nauwelijks voor te bewerken.‘ De chip is geëtst uit lagen siliciumoxide en -nitraat. Een van de vier beschikbare kanaaltjes dient als referentie, de overige drie zijn te gebruiken voor drie verschillende antilichamen. Technologiestichting STW financierde het onderzoek en een aantal Nederlandse bedrijven bracht expertise in. Eén daarvan wil het prototype nu verder ontwikkelen tot een handheld virusdetector. Volgens Ymeti zal dit minimaal twee tot drie jaar duren, onder meer door de strenge regelgeving rondom medische apparatuur.