นักวิจัยในอิตาลีได้พัฒนาการทดสอบอย่างรวดเร็วสำหรับ COVID-19 โดยใช้วิธีแก้ปัญหาการเปลี่ยนสีของอนุภาคนาโนทองคำ พวกเขาอ้างว่าการทดสอบต้นทุนต่ำของพวกเขาทำงานได้ดีกว่าเครื่องมือวินิจฉัยอย่างรวดเร็วอื่น ๆ โดยมีความแม่นยำใกล้เคียงกับการทดสอบปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรสมาตรฐานทองคำ (PCR) นับตั้งแต่การผ่อนคลายการล็อกดาวน์ทั่วโลก
ที่ออกแบบมาเพื่อควบคุมการแพร่กระจาย
ของ COVID-19 ผู้ป่วยโรคไวรัสก็เพิ่มขึ้นอีกครั้ง ขณะนี้มีความหวาดกลัวต่อ “คลื่นลูกที่สอง” ในฤดูหนาวซึ่งมีผู้ป่วย เข้ารับการรักษาในโรงพยาบาล และเสียชีวิตมากกว่าช่วงต้นปี การทดสอบที่มีประสิทธิภาพมีความสำคัญต่อการควบคุมการระบาด การทดสอบที่ตรวจพบสารพันธุกรรมจากไวรัสที่ทำให้เกิดโรค – SARS-CoV-2 – ในตัวอย่างเลือดโดยใช้ PCR ถือเป็นมาตรฐานทองคำเนื่องจากมีความไวสูง แต่การทดสอบเหล่านี้ต้องใช้อุปกรณ์เฉพาะทางและบุคลากรที่ได้รับการฝึกอบรม ซึ่งนำไปสู่เวลาตอบสนองที่ยาวนานกว่าในอุดมคติ แม้ว่าบางประเทศจะประสบความสำเร็จในการขยายขนาดการทดสอบดังกล่าว แต่ก็พิสูจน์ให้เห็นถึงความยากลำบากในที่อื่นๆ
การทดสอบโดยใช้แอนติเจนกับตัวอย่างจากด้านหลังจมูกและลำคอนั้นเร็วกว่าและถูกกว่า แถบกระดาษเหล่านี้ใช้แถบกระดาษที่เปลี่ยนสีเมื่อมีโปรตีนจากไวรัสที่เฉพาะเจาะจง – แอนติเจน – และสามารถให้ผลลัพธ์ได้ภายในเวลาไม่ถึงครึ่งชั่วโมง แต่มีความไวต่ำกว่าการทดสอบโดยใช้ PCR ซึ่งนำไปสู่ผลลัพธ์เชิงลบที่ผิดพลาดมากขึ้น นี่เป็นปัญหาเฉพาะในระยะหลังของการติดเชื้อเมื่อปริมาณไวรัสลดลง
ตอนนี้นักวิจัยในอิตาลีอ้างว่าได้พัฒนาการทดสอบที่เข้าใกล้ความไวของการทดสอบด้วย PCR แต่ยังให้ผลลัพธ์ในไม่กี่นาที เคล็ดลับในการทดสอบด้วยสีนี้คือการสร้างสารละลายของอนุภาคนาโนทองคำที่รวบรวมไวรัสและทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในสีของของเหลวที่ตรวจพบได้
นักฟิสิกส์ Raffaele Velotta จากUniversity of Naples Federico IIและเพื่อนร่วมงานของเขาประสบความสำเร็จโดยติดแอนติบอดีที่กำหนดเป้าหมายโปรตีนพื้นผิวสามชนิดของ SARS-CoV-2 เข้ากับอนุภาคนาโน ซึ่งช่วยให้อนุภาคนาโนสามารถจดจำและเคลือบไวรัสได้ Velotta กล่าวกับPhysics World
Raffaele Velotta และ Bartolomeo Della Ventura
ในการศึกษาที่รายงานในเซ็นเซอร์ ACSนักวิจัยได้วิเคราะห์ตัวอย่างแช่แข็ง 94 ตัวอย่างจากผ้าเช็ดปากช่องจมูกที่ก่อนหน้านี้ได้รับการทดสอบโดย PCR: 45 ตัวอย่างบวกและ 49 รายการเชิงลบ การทดสอบสีมีความแม่นยำมากกว่า 95% รวมถึงเมื่อวิเคราะห์ตัวอย่างที่มีปริมาณไวรัสต่ำมาก ในการทดสอบ สีของสารละลายเปลี่ยนจากสีแดงเป็นสีม่วงเมื่อมี SARS-CoV-2 ตรวจพบการเปลี่ยนแปลงนี้โดยใช้คัลเลอริมิเตอร์เชิงพาณิชย์ที่สามารถอ่านตัวอย่างได้ 50 ตัวอย่างในเวลาน้อยกว่าหนึ่งนาที
Velotta อธิบายว่าสารละลายของอนุภาคนาโนทองคำอิสระจะมีสีบางอย่างเนื่องจากความยาวคลื่นของแสงที่สารละลายดูดซับ แต่ถ้าคุณเพิ่มตัวอย่างที่มี SARS-CoV-2 ลงในสารละลาย ผลรวมของไวรัสและอนุภาคนาโนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในจุดสูงสุดของการดูดกลืน และสีของสารละลายจะเปลี่ยนไป “การเปลี่ยนแปลงนี้บางครั้งสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่สิ่งนี้จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อปริมาณไวรัสสูงมาก” เขากล่าว
เนื่องจากการเปลี่ยนสีที่แน่นอนขึ้นอยู่กับปริมาณไวรัสในตัวอย่าง การทดสอบนี้จึงช่วยให้สามารถตัดสินใจได้ว่ามีคนติดเชื้ออย่างไรและจำเป็นต้องกักตัวหรือไม่ “แม้ว่าการรวมตัวของอนุภาคนาโนสำหรับ biosensing ในตัวมันเองจะไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่ดูเหมือนว่าไม่มีการทดสอบอย่างรวดเร็วอื่น ๆ ทั่วโลกที่ใช้เทคนิคดังกล่าวซึ่งเราแสดงให้เห็นว่าเข้าใกล้ขีด จำกัด ของการตรวจจับการวิเคราะห์มาตรฐานระดับโมเลกุล (PCR แบบเรียลไทม์)” เวล็อตต้ากล่าว เขาเสริมว่านักวิจัยยังได้ทดสอบตัวอย่างสด “เราสังเกตเห็นว่าความไวสูงขึ้นและการทดสอบมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น” เขาอธิบาย
Velotta หวังว่าการทดสอบจะเริ่มใช้ในห้องปฏิบัติการ
ในอีกสองสามสัปดาห์ข้างหน้า และนักวิจัยได้ทดสอบเทคนิคนี้กับตัวอย่างน้ำลาย ซึ่งง่ายต่อการรับประทานและผู้ป่วยพึงพอใจมากกว่าการใช้ผ้าเช็ดปากแบบโพรงจมูก ผลลัพธ์มีแนวโน้มดี และเขาหวังว่าการทดสอบน้ำลายดังกล่าวจะเป็นไปได้ในหนึ่งหรือสองเดือน
ทีมงานของ Nemoto ได้ใช้ชุดเครื่องมือที่พัฒนาขึ้นใหม่เพื่อแปล DTC เป็นภาษาของทฤษฎีกราฟ แสดงให้เห็นว่าวัสดุดังกล่าวสามารถนำมาใช้เพื่อจำลองเครือข่ายขนาดของอินเทอร์เน็ตทั่วโลกโดยใช้ควอนตัมบิตเพียงไม่กี่ตัวได้อย่างไร พวกเขายังแสดงให้เห็นว่า DTC สามารถใช้ประโยชน์ได้เพื่อให้เกิดการจำลองควอนตัมของระบบควอนตัมหลายตัว ซึ่งไดนามิกนั้นยากต่อการจำลองแบบอย่างฉาวโฉ่ ด้วยการปรับปรุงเพิ่มเติม เทคนิคของนักวิจัยอาจเหมาะสำหรับการใช้งานรวมถึงอัลกอริธึมการเรียนรู้ด้วยเครื่องขั้นสูง การวิเคราะห์ระบบนิเวศตามธรรมชาติและการจำลองโครงสร้างประสาทในสมอง
กลไกที่ค้นพบใหม่ที่เรียกว่า microtube implosion สามารถสร้างสนามแม่เหล็กที่แรงกว่าที่เคยเห็นในห้องปฏิบัติการถึง 1,000 เท่า ตามที่นักวิจัยที่พัฒนามันที่มหาวิทยาลัยโอซาก้าของญี่ปุ่น วิธีการใหม่นี้สามารถใช้เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กที่แรงมากสำหรับการวิจัยพื้นฐานในสาขาต่างๆ เช่น วัสดุศาสตร์ ไฟฟ้าควอนตัม และฟิสิกส์ดาราศาสตร์
จนถึงปัจจุบัน สนามแม่เหล็กที่แรงที่สุดที่ผลิตในห้องปฏิบัติการอยู่ในช่วงกิโลเทสลา (kT) ซึ่งแรงกว่าสนามแม่เหล็กของโลกมาก ซึ่งก็คือ 0.3–0.5 × 10 –4T และมากเกินกว่าฟิลด์ที่ผลิตในเครื่องเอกซเรย์แม่เหล็ก (MRI) (ประมาณ 1 T) แม้ว่าสนามในช่วงที่ต่ำกว่านี้เป็นเครื่องมือทดลองที่สำคัญ แต่สนามที่แข็งแกร่งกว่าก็ทำให้สามารถศึกษาปรากฏการณ์ฟิสิกส์พื้นฐานในพื้นที่ต่างๆ เช่น พลาสมาและฟิสิกส์ของลำแสง ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ และฟิสิกส์สุริยะได้ นักวิจัยจึงกำลังสำรวจวิธีการต่างๆ ในการผลิตสนามพลังพิเศษ เช่น การชนกระแทก รังสีแกมมา และการหลอมรวมในพลาสมาที่มีสนามแม่เหล็กสูง ตลอดจนวัตถุระเบิด เลเซอร์กำลังสูง และอุปกรณ์ที่เรียกว่า z-pinches ซึ่งใช้กันมานานหลายทศวรรษ โดยนักดาราศาสตร์เพื่อสร้างพลาสมาร้อนที่มีอยู่ในดาว
สนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสหมุน
วิธีการเหล่านี้ส่วนใหญ่เริ่มต้นด้วยการนำฟลักซ์แม่เหล็กจากสนามแม่เหล็กแรงสูง “ที่เตรียมไว้ล่วงหน้า” และพยายามจำกัดไว้ภายในโครงสร้างทรงกระบอกกลวง ทีมที่นำโดยMasakatsu Murakamiได้ใช้รูปแบบทางกายภาพที่คล้ายคลึงกัน แต่มีการบิดเบี้ยว: สนามแม่เหล็กสูงพิเศษในเทคนิคการระเบิดแบบ microtube นั้นถูกสร้างขึ้นโดยกระแสหมุนที่สร้างขึ้นเมื่ออนุภาคที่มีประจุถูกหมุนรอบด้วยแรง Lorentz ซึ่งทำหน้าที่เคลื่อนที่ อนุภาคที่มีประจุในสนามแม่เหล็ก
Credit : cialisonlinegenericcialistyh.com civilaircraftregisters.org cocktailz.org collectifpolaire.org collective2012.com
