Новый метод тестирования определяет по дыханию антиген коронавируса менее чем за 3 минуты

pxfuel.com

ПЦР-тесты делаются гораздо дольше - до нескольких дней.

Новые варианты вируса COVID-19 поставили под сомнение способность существующих методов тестирования обеспечивать быстрые и неизменно точные результаты тестов, поскольку тесты ПЦР должны быть отправлены в лаборатории, а возврат может занять несколько дней. Более того, быстрые альтернативы антигенам с трудом соответствуют золотому стандарту. Но для эффективного замедления темпов заражения в таких местах, как школы и больницы, нужны способы точно идентифицировать инфицированных людей в первые дни заражения, когда они входят в дверь.

Теперь новый метод обнаружения COVID-19 на основе антигенов, разработанный в лаборатории Северо-Западного университета, продемонстрировал 100% точность в слепом тесте за пять или меньше минут от мазка до сигнала, пишет medicalxpress.com.

Экспресс- мазок используется наномеханическая платформа для обнаружения нескольких поверхностных белков вируса COVID-19, и он показывает возможность дифференциации между различными вариантами и вирусами. Тест с высокой чувствительностью также разрабатывается как метод быстрого обнаружения COVID-19 на выдохе, аналогичный тесту с алкотестером.

Статья, опубликованная в журнале Biosensors and Bioelectronics, называется «Высокочувствительное и сверхбыстрое обнаружение SARS-CoV-2 на основе антигенов с использованием платформы наномеханических датчиков». Предварительная версия статьи доступна в Интернете. Финальная версия будет опубликована завтра (1 октября).

Платформа, в которой используются микроскопические кантилеверы, была первоначально разработана 15 лет назад для обнаружения взаимодействий белков с ДНК, поэтому, по словам автора-корреспондента и профессора материаловедения и инженерии Северо-Запада Винаяка П. Дравида, ее можно эффективно «отряхнуть» и перепрофилировать.

«Мы были рады применить эту технологию, потому что это микро- и наносистемы, которым не нужно много вирусного материала, чтобы что-то изменить», - сказал Дравид. «Микрокантилеверы могут ускорить процесс - в течение двух или трех минут - потому что они используют специфическое поверхностное связывание сродства. И в отличие от большинства доступных датчиков, которые полагаются только на один белок, мы можем смотреть на несколько целей одновременно».

Крошечные консоли сделаны из кремния и могут быть легко воспроизведены по форме, что делает их привлекательным вариантом для потенциального массового производства. После оптимизации старой технологии для использования с электронными изображениями лаборатория Дравида работала с учеными из Медицинской школы Файнберга Северо-Западного университета, чтобы получить образцы мазков пациентов и использовать данные, чтобы понять, как болезни распространяются в сообществах.

Команда применяется покрытия различных COVID-19 антигенов на каждый «палец» из пяти кремниевых кантилеверов рядом с дополнительными один для справки. Затем собранные образцы тампонов были перенесены на поверхность кантилевера. Если в образце присутствовали антитела COVID-19, они заставляли тонкий кантилевер с соответствующими антигенами изгибаться, и каждый палец служил дополнительной линией защиты для любых других антигенов.

Гаджендра С. Шехават, соавтор-корреспондент и профессор материаловедения и инженерии Северо-Запада, сказал, что технология не ограничивается обнаружением COVID-19.

«У нас есть некоторые исходные данные, чтобы продемонстрировать высокую чувствительность к другим заболеваниям, помимо COVID», - сказал Шехават. «Мы также разрабатываем интегрированную микрофлюидику, которая позволит нам погружать несколько кантилеверов в растворы антител и одновременно обнаруживать множественные вирусные нагрузки».

Помимо включения в механизм множества вариантов и болезней, цель команды - расширить платформу, чтобы иметь больше возможностей. Дравид сказал, что они ищут способы масштабировать и производить технологию и, в конечном итоге, довести ее до мобильных устройств, используя подход, позволяющий сделать бесконтактное тестирование общедоступным.

«Вместо мазков из носа мы хотим использовать дыхание», - сказал Дравид. «Поскольку чувствительность метода настолько высока, дыхание имеет более низкую вирусную нагрузку, но в нем достаточно вируса, чтобы эта технология могла его обнаружить».

Шехават сказал, что дети снова в школе в сочетании с хорошо изученным фактом, что недостаточно обслуживаемое население подвержено более высокому риску воздействия, подчеркивает необходимость неинвазивных и быстрых подходов к диагностике. По его словам, отбор проб дыхания можно использовать для управления и смягчения последствий будущих проблем общественного здравоохранения.

Дравид сказал, что он представляет, как люди входят в отели, больницы и школы, берут один из его тестов, чтобы вдохнуть, а затем узнают, инфицированы ли они, когда оказываются на другой стороне комнаты. По словам Дравида, быстрое понимание людей, которые болеют, даже не проявляя симптомов, «меняет способ работы стратегий смягчения последствий».

Дравид - профессор материаловедения и инженерии Абрахама Харриса инженерной школы Маккормика Северо-Западного университета, директор-основатель Экспериментального центра атомных и наноразмерных характеристик Северо-Западного университета (NUANCE) и директор ресурса Soft and Hybrid Nanotechnology Experimental (SHyNE). Он также является директором по глобальным инициативам в Северо-западном международном институте нанотехнологий.

Шехават является менеджером объекта SPID центра NUANCE и входит в состав руководства SHyNE Resource.
Добавьте новости «Курьер.Среда» в избранное ⭐ – и Google будет показывать их выше остальных.

Партнерские материалы