Szybki test molekularny na COVID-19 bez laboratorium opracowali naukowcy z University of Illinois w Urbana – Champaign. Wkład mikrofuidowy pozwala wykonywać testy w 30 minut. Można go szybko wytworzyć za pomocą drukarki 3D.
Twórcy projektu zademonstrowali szybki test molekularny na COVID-19 wraz z prostym w użyciu, przenośnym instrumentem do odczytywania wyników za pomocą smartfona. Diagnoza pojawia się po 30 minutach, bez konieczności wysyłania próbek do laboratorium.
– Gdyby takie urządzenie i test były dostępne, moglibyśmy przeprowadzić testy na obecność COVID-19 na imprezach publicznych, w audytoriach, podczas dużych zgromadzeń, a potencjalnie nawet w domu w celu przeprowadzenia samokontroli. Wyniki mogłyby zostać przesłane z powrotem do odpowiedniego publicznego systemu opieki zdrowotnej w celu koordynacji – mówi Rashid Bashir, profesor bioinżynierii i dziekan Grainger College of Engineering w Illinois.
Prowadził on badania wspólnie z profesorem inżynierii elektrycznej i komputerowej Brianem Cunninghamem oraz profesorem mechaniki i inżynierii Billem Kingiem. Wykonując typowe testy na SARS-CoV-2, wirusa powodującego COVID-19, należy pobrać wymaz z nosogardzieli pacjenta.Następnie trzeba wysłać go do laboratorium w celu przeprowadzenia wieloetapowego procesu ekstrakcji, izolacji i namnażania charakterystycznego RNA wewnątrz wirusa. Ten proces namnażania RNA, zwany RT-PCR, wymaga kilku cykli wahań temperatury, specjalistycznego sprzętu i wyszkolonego personelu
Zespół z Illinois zastosował prostszy proces zwany LAMP. Szybki test molekularny na COVID-19 omija etapy ekstrakcji i oczyszczania RNA.
– LAMP potrzebuje tylko jednej temperatury: 65 stopni Celsjusza. Jest więc dużo łatwiejszy do kontrolowania. Ponadto LAMP działa pewniej niż PCR. Zwłaszcza gdy w próbce testowej znajdują się zanieczyszczenia. Możemy po prostu krótko podgrzać próbkę, rozbić wirusa i wykryć sekwencję genetyczną, która specyficznie identyfikuje SARS-CoV-2 – wyjaśnia Anurup Ganguli, doktorant, pierwszy autor badania.
Naukowcy porównali test LAMP z PCR. Najpierw użyli syntetycznego płynu nosowego z dodatkiem wirusa, a następnie próbek klinicznych. Okazało się, że wyniki były zgodne z wynikami PCR i potwierdziły czułość i swoistość testu LAMP.
Następnie przystosowano test LAMP do małego wkładu mikroprzepływowego wydrukowanego w 3D. Ma on dwa gniazda wejściowe dla strzykawek. Jedno na zawierające próbkę nośników wirusów, drugie na chemikalia LAMP. Po wstrzyknięciu z obu strzykawek we wkładzie dochodzi do reakcji. Wkłady można szybko wytwarzać w dużych ilościach za pomocą drukarek 3D.
Wkład mikroprzepływowy można umieścić w ręcznym, przenośnym przyrządzie z komorą grzewczą. Ogrzewa ona go do 65 stopni Celsjusza na czas trwania reakcji oraz podstawką do smartfona do odczytu wyników. Po około 30 minutach pozytywny wynik będzie związany z fluorescencją. Czytnik oświetla komory cieczy światłem z niebieskich diod LED. Tylna kamera telefonu rejestruje natomiast generowane zielone światło fluorescencyjne.
Autorzy sprawdzają, czy szybki test molekularny na COVID-19 będzie działał z próbkami śliny, aby wyeliminować potrzebę wymazów z nosogardzieli i gromadzić więcej danych od pacjentów.
Red. (źródło: PAP)
