Obecnie stosowane technologie wykrywania koronawirusa SARS-CoV-2 są skomplikowane, drogie, czasochłonne, wymagają nieporęcznego sprzętu i wykwalifikowanej obsługi.

„Opracowaliśmy szybki, bardzo czuły i dokładny test oraz przenośne, zasilane bateryjnie urządzenie do wykrywania COVID-19, którego można używać w dowolnym miejscu i czasie” - powiedział Huimin Zhao, profesor inżynierii chemicznej i biomolekularnej University of Illinois w Urbana-Champaign (USA), który kierował badaniami.

Chociaż urządzenie nadal jest w fazie prototypu, twórcy szacują jego koszt na nie więcej niż 78 USD, zaś odczynniki i inne niezbędne materiały kosztowałyby 6–7 USD za test. Wiele elementów urządzenia można wydrukować na drukarce 3D, a test może wykryć zaledwie jedną cząstkę wirusa w 1-mikrolitrowej kropli płynu. Do obsługi wystarczy krótkie przeszkolenie.

Nowa technologia, zwana Scalable and Portable Testing (SPOT), nie potrzebuje skomplikowanego procesu podgrzewania i chłodzenia każdej próbki w celu uzyskania wyników, tak jak wymaga tego wiele obecnych protokołów testowych. SPOT może również wykryć wiele genów w próbce, dzięki czemu jest dokładniejszy niż testy z jednym genem, co może dawać nieprawidłowe lub niejednoznaczne wyniki. Kolejną zaletą jest to, że wykorzystuje ślinę, która jest łatwiejsza do pobrania i mniej inwazyjna niż wymaz z nosa.

Podstawą tej innowacji stał się opracowany niedawno w laboratorium Zhao system do wytwarzania sztucznych enzymów restrykcyjnych, które można zaprogramować tak, aby rozpoznawały i rozcinały określone geny w genomie organizmu. W nowym urządzeniu enzymy te przenoszą fragmenty DNA, które oznaczają interesujące geny wirusowe. Enzym rozszczepia geny, które zostały oznakowane barwnikiem, który fluoryzuje dopiero po przecięciu genów. Fluorescencja sygnalizuje obecność poszukiwanych genów - a co za tym idzie, pozytywny wynik testu.

Zespół badawczy przetestował SPOT przy użyciu 104 próbek śliny. Okazało się, że dokładnie zidentyfikował 28 z 30 próbek dodatnich pod względem SARS-CoV-2 i 73 z 74 próbek ujemnych pod względem SARS-CoV-2.

„Opierając się na danych przedstawionych w literaturze, dokładność naszego testu jest porównywalna lub lepsza od innych testów wykrywających SARS-CoV-2” - powiedział Zhao.

Naukowcy przetestowali również SPOT z próbkami zawierającymi (lub nie) wirusa grypy, SARS-CoV-2 i trzy inne ludzkie koronawirusy. Udało się dokładnie zidentyfikować próbki zawierające nowego koronawirusa, niezależnie od tego, czy w próbce były obecne inne wirusy.

„Jesteśmy zainteresowani zbadaniem tej technologii również w celu wykrywania innych chorób - powiedział Zhao. - Jedną z kluczowych jej zalet jest multipleksowanie - w zasadzie możemy jednocześnie wykrywać wiele wirusów przy użyciu tego samego urządzenia”. (PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/ agt/