Influensa är en mycket smittsam luftvägssjukdom av global betydelse, som orsakar miljontals infektioner årligen med den ständigt närvarande risken för ett allvarligt utbrott. Passiv vaccination är den enda tillgängliga metoden för partiell kontroll av viruset. Snabb diagnos av influensa har undersökts för att förhindra utbrott genom att möjliggöra medicinering i mycket tidiga infektionsstadier; dock, diagnostisk känslighet har inte varit tillräckligt hög, tills nu.

I en ny studie publicerad i Vetenskapliga rapporter , ett team av forskare under ledning av Osaka University undersökte nyttan av att kombinera en nanoporsensor med en partikel med artificiell intelligens, och fann att detta tillvägagångssätt skapade en ny virustypningsmetod som kan användas för att identifiera enskilda influensavirioner.

Genetiska metoder kan identifiera många virusarter, men kräver tidskrävande processer och specialiserad personal. Därför, dessa metoder är olämpliga för screening på vårdplatsen. I ett nytt tillvägagångssätt, forskarna designade en sensor som kunde bedöma distinkta egenskaper i nanoskala hos influensavirioner i fysiologiska prover.

"Vi använde maskininlärningsanalys av virionernas elektriska signaturer, " säger motsvarande författare Makusu Tsutsui. "Genom att använda denna artificiella intelligens till signalanalys, vår metod kan känna igen en liten strömvågformsskillnad, som inte kan urskiljas av mänskliga ögon. Detta möjliggör identifiering av virus med hög precision."

Vid testning av denna sensor, forskargruppen fann att elektroosmotiskt flöde (vätskerörelse inducerad av en elektrisk ström över nanopore) genom porkanalen kunde blockera passagen av icke-viruspartiklar. Detta säkerställde att de enda partiklarna som utvärderades av sensorn var viruspartiklar, oberoende av komplexiteten hos provet som innehöll dessa virus.

"Våra tester visade att den här nya sensorn kan vara lämplig för användning i ett viralt testkit som är både snabbt och enkelt, " säger huvudförfattaren Akihide Arima, "Viktigt, användning av denna sensor kräver ingen specialiserad mänsklig expertis, så det kan lätt tillämpas som en screening-metod på vårdplatsen av en mängd olika vårdpersonal."

Förutom att möjliggöra tidig upptäckt av influensa, denna nanosensormetod skulle kunna modifieras för att möjliggöra tidig upptäckt av andra viruspartiklar. Detta skulle möjliggöra snabbt förebyggande och spårning av en mängd lokala epidemier och potentiella pandemier.