Опубликовано : Сен 01, 2020

Исследование: портативный тест на COVID-19 может обойтись без лаборатории

Исследование: переносной тест на COVID-19 в месте оказания медицинской помощи может обойти лабораторию
Исследователи из Иллинойса разработали микрофлюидный картридж для 30-минутного теста на COVID-19. Картриджи напечатаны на 3D-принтере и могут быть изготовлены быстро. Предоставлено: Билл Кинг, Иллинойсский университет.

Поскольку COVID-19 продолжает распространяться, нехватка материалов и лабораторного персонала приводит к длительному ожиданию результатов в некоторых областях. В новом исследовании Университета Иллинойса, Урбана-Шампейн, исследователи продемонстрировали прототип быстрого молекулярного теста на COVID-19 и простой в использовании портативный прибор для считывания результатов с помощью смартфона за 30 минут, который может позволить — медицинская диагностика без необходимости отправлять образцы в лабораторию.

«Если бы такое устройство и тест были доступны, мы могли бы тестировать на COVID-19 на общественных мероприятиях, в аудиториях, больших собраниях и, возможно, даже дома для самопроверки. Результаты можно было бы отправить обратно в соответствующую систему здравоохранения. для координации «, — сказал Рашид Башир, профессор биоинженерии и декан инженерного колледжа Грейнджер в Иллинойсе. Башир проводил исследование вместе с профессором электротехники и вычислительной техники Брайаном Каннингемом и профессором машиностроения Биллом Кингом.

Типичные тесты на SARS-CoV-2, вирус, вызывающий COVID-19, заключаются в том, чтобы взять образец у пациента с длинным носоглоточным мазком, поместить этот мазок в вещество, называемое транспортной средой для вирусов, и отправить его в лабораторию для многоступенчатый процесс извлечения, выделения и размножения контрольной РНК внутри вируса. По словам Каннингема, этот процесс размножения РНК, называемый ОТ-ПЦР, требует нескольких циклов температурных колебаний, специального оборудования и обученного персонала.

Как сообщается в Proceedings of the National Academy of Sciences, команда из Иллинойса использовала более простой процесс для анализа вирусной транспортной среды, названный LAMP, который позволяет обойти этапы выделения и очистки РНК.

«ЛАМПЕ требуется только одна температура — 65 ° C, поэтому ее намного легче контролировать», — сказал аспирант Ануруп Гангули, первый автор исследования. «Кроме того, LAMP работает более надежно, чем ПЦР, особенно когда в исследуемом образце есть контаминанты. Мы можем просто ненадолго нагреть образец, вскрыть вирус и обнаружить генетическую последовательность, которая конкретно идентифицирует SARS-CoV-2».

Исследование: переносной тест на COVID-19 в месте оказания медицинской помощи можно обойти стороной лаборатории
Микрожидкостной картридж можно вставить в портативное устройство, у которого также есть подставка для смартфона, чтобы камера телефона могла считывать результаты теста. Предоставлено: Билл Кинг, Иллинойсский университет.

Исследователи сравнили анализ LAMP с ПЦР, сначала используя синтетическую назальную жидкость с добавлением вируса, а затем клинические образцы. Они обнаружили, что результаты согласуются с результатами ПЦР, и задокументировали чувствительность и специфичность теста LAMP.

Затем исследователи включили анализ LAMP в небольшой микрожидкостный картридж с трехмерной печатью, который имеет два входных отверстия для шприцев: один для среды транспортировки вирусов, содержащей образцы, и один для химических веществ LAMP. После того, как оба введены, они вступают в реакцию внутри картриджа.

«Для изготовления этих картриджей мы используем современное высокоскоростное аддитивное производство. Все это можно быстро масштабировать до сотен тысяч тестов», — сказал Кинг. «Расширение производства обычно является самым большим препятствием для коммерческого применения микрожидкостных картриджей, и мы можем преодолеть это препятствие, используя этот новый подход. Современное аддитивное производство является эластичным и масштабируемым, и его можно наращивать очень быстро по сравнению с устаревшими производственными технологиями. «

Команда работает с Fast Radius Inc., технологической компанией из Чикаго, соучредителем которой является Кинг, над производством микрофлюидных картриджей.

Картридж можно вставить в ручной портативный прибор с камерой для нагрева, которая нагревает картридж до 65 градусов Цельсия на время реакции, и подставкой для смартфона для считывания результатов. Примерно через 30 минут при положительном результате будет излучаться флуоресцентный свет.

«Считыватель освещает жидкостные отсеки светом от синих светодиодов, а задняя камера телефона записывает видео, на котором излучается зеленый флуоресцентный свет», — сказал Каннингем.

Исследователи продемонстрировали портативное устройство на дополнительных клинических образцах и обнаружили, что результаты соответствуют результатам стандартной лабораторной процедуры ПЦР.

По словам Башира, исследователи изучают, будет ли анализ работать с образцами слюны, чтобы исключить необходимость в мазках из носоглотки, и собирают больше данных о пациентах, поскольку они рассматривают следующие шаги для получения разрешений регулирующих органов./p>

Spread the love

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *