(Phys.org) – Ett forskarlag som använder avstämbara självlysande nanokristaller som taggar för att främja medicinsk och säkerhetsavbildning har framgångsrikt tillämpat dem på höghastighetsskanningsteknik och upptäckt flera virus inom några minuter.

Forskningen, leds av Macquarie University i Sydney, Australien och Purdue University, bygger på teamets tidigare framgångar med att utveckla ett sätt att kontrollera hur lång tid ljuset från en självlysande nanokristall dröjer sig kvar, som introducerade tidsdimensionen förutom färg och ljusstyrka i optisk detekteringsteknik.

Detektering baserad på livslängden för ljuset från en nanokristall samt dess specifika färg ökar exponentiellt de möjliga kombinationer och unika taggar som kan skapas för biomedicinska skärmar.

"Vi kan nu bygga ett enormt bibliotek av livstids färgkodade mikrosfärer för att utföra flera medicinska uppgifter eller diagnoser samtidigt, sa Yiqing Lu, en forskare vid Macquarie University, som ledde forskningen. "Den tid som sparas genom att utelämna behovet av att odla eller förstärka ett odlingsprov för testning och eliminera behovet av att köra flera tester kommer att spara framtida patienter dyrbar tid så att behandlingen kan börja, som kan vara livräddande när man hanterar aggressiva sjukdomar."

Tekniken kan möjliggöra skärmar som identifierar tusentals olika målmolekyler samtidigt, sa J. Paul Robinson, professorn i Cytomics vid Purdues College of Veterinary Medicine och professor vid Purdues Weldon School of Biomedical Engineering, som var involverad i forskningen.

"Detta är den andra delen av pusslet, sa Robinson, som ledde den biologiska testningen av tekniken. "Nu har vi framgångsrikt mätt livslängden för dessa taggar i farten med tusentals prover per sekund. Nästa steg är att utföra sådana tester med hög genomströmning i en vätska, som vatten, blod eller urin. Det kommer att öppna dörren till utbredd biologisk användning och kliniska tillämpningar, samt upptäckt av patogener i mat eller vatten."

Robinsons forskning fokuserar på flödescytometri, analys av celler som finns i en vätska som strömmar förbi en laserstråle. Förutom att utveckla instrumentering för att mäta taggarna, han planerar att utforska teknikens hälsovård och biodetektionsapplikationer.

Forskargruppen fäste unika taggar till DNA-strängar av HIV, Ebolavirus, Hepatit B-virus och humant papillomvirus 16. Taggarna avlästes noggrant och särskiljdes vid höga hastigheter i suspensionsmatriser. Teamets arbete beskrivs i ett papper som kommer att publiceras i nästa nummer av Naturkommunikation och är för närvarande tillgänglig online.