گفته میشود بیماری سپسیس (sepsis) هر چهار ثانیه جان یک انسان را میگیرد. این بیماری علت اصلی مرگ در بیمارستانها و یکی از ۱۰ عامل اصلی مرگ در سراسر جهان است. سپسیس با واکنش التهابی بدن به یک عفونت باکتریایی مرتبط است و به سرعت پیشرفت میکند: هر ساعت که پیش از تشخیص صحیح و درمان میگذرد، نرخ مرگ و میر تا نزدیک به ۸ درصد افزایش مییابد. زمان برای تشخیص بیماری سپسیس به شدت حیاتی است، اما تستهایی که در حال حاضر در بیمارستانها مورد استفاده قرار میگیرد، میتواند تا ۷۲ ساعت طول بکشد تا بیماری را تشخیص دهد.
بسیاری از دانشمندان از جمله پژوهشگرانی در شرکت ابیونیک (Abionic) (شرکت اسپین-آف EPFL) در حال کار بر روی این مسئله مهم هستند. محققان آزمایشگاه سیستمهای بیونانوفوتونیک (BIOS; Bionanophotonic) در دانشکده مهندسی مؤسسه پلیتکنیک فدرال لوزان (EPFL) به تازگی از یک فناوری جدید رونمایی کردند. آنها یک حسگر زیستی نوری ایجاد کردهاند که زمان تشخیص سپسیس را از چند روز تنها به چند دقیقه کاهش میدهد. رویکرد جدید آنها به پیشرفتهای اخیر در فناوری نانو و تاثیرات نور در مقیاس نانو متمرکز شده است تا یک دستگاه قابلحمل و آسان برای استفاده بسازد که میتواند به سرعت نشانگرهای زیستی سپسیس را در جریان خون بیمار تشخیص دهد. با استفاده از این دستگاه، تنها چند دقیقه طول میکشد تا نتیجه حاصل شود و بیماری تشخیص داده شود. مانند تست بارداری.
از آنجا که این حسگر زیستی از یک فناوری پلاسمونیک منحصر به فرد استفاده میکند، میتواند از اجزای کوچک و ارزان ساخته شود، با این حال میتواند در مقایسه با روشهای آزمایشگاهی استاندارد طلا به صحتی (accuracy) قابلمقایسه دست یابد. این دستگاه میتواند یک پنل بزرگ از نشانگرهای زیستی را نمایش داده و برای تشخیص سریع تعدادی از بیماریها تطبیق داده شود. این دستگاه در بیمارستان دانشگاه وال دی هبرون (Vall d'Hebron) در اسپانیا نصب شد و در ازمونهای چشم بسته (blind tests) برای بررسی نمونههای بیمار از بانک سپسیس بیمارستان مورد استفاده قرار گرفت. فناوری محققان در انتظار ثبت اختراع است و یافتههای آنها به تازگی در Small منتشر شدهاست.
این دستگاه از یک فراسطح (metasurface) نوری استفاده میکند. در این دستگاه، فراسطح نوری از یک ورق نازک طلا حاوی آرایههایی از میلیاردها نانوحفره تشکیل شده است. فراسطح، نور را اطراف نانوحفرهها متمرکز میکند تا امکان تشخیص نشانگر زیستی به صورت بسیار دقیق فراهم شود. محققان با این نوع از فراسطح، میتوانند نشانگرهای زیستی سپسیس در یک نمونه خون را تنها با یک LED ساده و یک دوربین CMOS استاندارد تشخیص دهند.