Μέχρι σήμερα ο μοριακός έλεγχος (PCR) χρησιμοποιείται για τη διάγνωσή κορονοϊού σε ασθενείς. Τα συγκεκριμένα τεστ απαιτιούν 1-2 μέρες για να βγάλουν τα αποτέλεσμα, με αποτέλεσμα να χάνεται πολύτιμος χρόνος και να υπάρχει κίνδυνος διασποράς του ιου μέχρι την έκδοσή τους.
Λαμβάνοντας υπόψη αυτόν το χρονικό περιορισμό, μια ομάδα ερευνητών στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις Urbana-Champaign ξεκίνησε να σχεδιάσει ένα φτηνό, γρήγορο και φορητό τεστ. Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στα Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών , η ομάδα του Ιλλινόις εξήγησε πώς ανέπτυξαν ένα πρωτότυπο τεστ.
Σύμφωνα με την μελέτη τους, η δοκιμή μπορεί να ανιχνεύσει τον ιό SARS-CoV-2 σε λιγότερο από 40 λεπτά χρησιμοποιώντας μια συσκευή ανάγνωσης χειρός, μια κασέτα τρισδιάστατης κατασκευής και ένα smartphone.
Μείωση των χρόνων αναμονής
Αντί να βασίζεται στην ενίσχυση του ιικού γενετικού υλικού, εκτελώντας το σε 35-40 διαφορετικούς κύκλους με διαφορετικές θερμοκρασίες, το νέο πρωτότυπο τεστ χρησιμοποιεί μια πολύ πιο απλή διαδικασία. Γνωστοί ως ισοθερμική ενίσχυση μεσολαβούμενης από βρόχο (LAMP), οι επιστήμονες ανέπτυξαν αυτήν τη μέθοδο δοκιμής πριν από 20 χρόνια και τη χρησιμοποίησαν ως μια πιο οικονομική λύση για την ενίσχυση του DNA. Οι επιστήμονες έχουν ήδη χρησιμοποιήσει αυτήν την τεχνική για να ανιχνεύσουν το DNA στη φυματίωση και την ελονοσία .
Πιο πρόσφατα, οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει RT-LAMP (αντίστροφη μεταγραφή-LAMP) για την ανίχνευση RNA σε ιούς, όπως ο HIV . Η δοκιμή λειτουργεί θερμαίνοντας ένα δείγμα στους 149 ° F (65 ° C), το οποίο απενεργοποιεί τους ιούς που υπάρχουν. Στη συνέχεια, οι ερευνητές ανοίγουν τον ιό και εντοπίζουν τη γενετική αλληλουχία που προσδιορίζει το SARS-CoV-2. Ο κύριος περιορισμός της μεθόδου RT-LAMP είναι ότι απαιτεί πολύπλοκη ανάπτυξη τεσσάρων έως έξι εκκινητών που στοχεύουν έξι έως οκτώ διαφορετικές περιοχές του γενετικού υλικού του ιού, σε σύγκριση με δύο εκκινητές για τη δοκιμή RT-PCR.
Οι αναφορές δείχνουν ότι το RT-LAMP είναι λιγότερο ευαίσθητο από ένα παραδοσιακό τεστ PCR και δεν μπορεί να ανιχνεύσει έναν ιό που υπάρχει σε χαμηλά επίπεδα. Παρά τον περιορισμό αυτό, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τη μέθοδο RT-LAMP επειδή δεν απαιτεί εμπορικούς θερμοκυκλικούς. Οι θερμοκυκλωτήρες ενισχύουν δείγματα RNA και DNA κατά τη διάρκεια της τεχνικής PCR. Επιπλέον, η διαδικασία RT-LAMP δεν απαιτεί πολλαπλά βήματα για έλξη ιών και μπορεί να βασίζεται σε φυσίγγια μιας χρήσης.
Οι ερευνητές δημιούργησαν το πρωτότυπό τους από εμπορικά διαθέσιμα στοιχεία που περιλάμβαναν μια τυπωμένη τρισδιάστατη κασέτα και έναν οπτικό αναγνώστη βασισμένο σε smartphone. Έδειξαν τη βιωσιμότητα αυτού του διαγνωστικού συστήματος δοκιμάζοντας 20 επιχρίσματα μύτης, 10 από τα οποία ήταν θετικά για SARS CoV-2. Έβαλαν τα επιχρίσματα σε ένα ιικό διάλυμα μέσων μεταφοράς, το οποίο αναδεύτηκε απαλά τους ιούς έτσι ώστε να μετακινηθούν από το επίχρισμα στο διάλυμα. Στη συνέχεια λύθηκαν θερμικά, ή επωάστηκαν, ένα μέρος του δείγματος στους 95ºC για 1 λεπτό.
Μετά από αυτό, φόρτωσαν τα αντιδραστήρια δείγματος και RT-LAMP σε σύριγγες 1 ml (ml) και 5 ml και εγχύθηκαν τα συστατικά στην τρισδιάστατη τυπωμένη τρισδιάστατη κασέτα μικρορευστού. Στη συνέχεια, ο χειριστής τοποθετεί την κασέτα μέσα στη φορητή βάση smartphone με θάλαμο θέρμανσης. Όταν η κασέτα φτάσει τους 65ºC, τα αποτελέσματα εμφανίζονται στη βάση του smartphone εντός 30-40 λεπτών.
Εάν το smartphone εκπέμπει φως φθορισμού, αυτό σημαίνει θετικό τεστ. Η δοκιμή εντόπισε σωστά το SARS-CoV-2 και στα 10 κλινικά δείγματα μέσου μεταφοράς ιού.
Σε αυτό το βίντεο , η ομάδα δείχνει πώς λειτουργεί η φορητή δοκιμή.
Στην εργασία τους, οι συγγραφείς προτείνουν ότι το τεστ σημείου φροντίδας «έχει σχεδιαστεί για προσβασιμότητα και τις δυνατότητες κλιμάκωσης». Συνεχίζουν:
«Αυτή η προσέγγιση θα μπορούσε να επιτρέψει την επεκτάσιμη ανάπτυξη διαγνωστικών COVID-19 χωρίς υποδομή και πόρους εργαστηριακού επιπέδου, ειδικά σε χώρους όπου απαιτείται διάγνωση στο σημείο συλλογής, όπως σχολεία, εγκαταστάσεις που φροντίζουν ηλικιωμένους ή άτομα με ειδικές ανάγκες ή αθλητικά εκδηλώσεις".
ΠΗΓΗ: medicalnewstoday
