Test care detectează prezența COVID-19 în 5 minute

Din necesitatea de a depista precoce prezența noului coronavirus, cercetătorii de la University of Illinois Grainger College of Engineering au creat un test rapid, ultrasensibil, utilizând un senzor electrochimic din hârtie care poate detecta prezența virusului în mai puțin de cinci minute. Acesta folosește un biosenzor grafen și este adaptabil și la alțe virusuri. 

În contextul actual în care pandemia de COVID-19 continuă să facă victime în întreaga lume, testarea rămâne o strategie cheie pentru urmărirea și blocarea virusului. 

Tipuri de teste existente

Există două mari categorii de teste COVID-19 pe piață. Prima categorie folosește reacția în lanț a polimerazei în timp real cu transcriptază inversă (RT-PCR) și strategii de hibridizare a acidului nucleic pentru a identifica ARN viral. Testele de diagnostic actuale aprobate de FDA utilizează această tehnică. Unele dezavantaje includ timpul necesar pentru finalizarea testului, necesitatea de personal specializat și disponibilitatea echipamentelor și reactivilor.

A doua categorie de teste se concentrează pe detectarea anticorpilor. Cu toate acestea, ar putea exista o întârziere de câteva zile până la câteva săptămâni după ce o persoană a fost expusă la virus pentru ca aceasta să producă anticorpi detectabili.

Citește și: Practici de monitorizare a angajaților medicali expuși sau infectați cu COVID-19: avantaje și dezavantaje

Un nou test mult mai rapid

În ultimii ani, cercetătorii au avut succes în crearea de biosenzori la punctul de îngrijire, folosind nanomateriale 2D, cum ar fi grafenul, pentru a detecta virusurile. Principalele avantaje ale biosenzorilor pe bază de grafen sunt sensibilitatea lor, costul de producție redus și schimbarea rapidă a detecției. Grafenul prezintă proprietăți mecanice și electrochimice unice care îl fac ideal pentru dezvoltarea senzorilor electrochimici sensibili. Echipa de cercetători a creat un biosenzor electrochimic pe bază de grafen, cu un set de citire electrică pentru a detecta selectiv prezența materialului genetic SARS-CoV-2. 

Există două componente ale acestui biosenzor: o platformă pentru măsurarea unei citiri electrice și sonde pentru detectarea prezenței ARN-ului viral. Pentru a crea platforma, cercetătorii au acoperit mai întâi hârtia de filtru cu un strat de nanoplachete de grafen pentru a crea un film conductor. Apoi, au plasat un electrod de aur cu un design predefinit deasupra grafenului ca un tampon de contact pentru citirea electrică. Atât aurul, cât și grafenul au o sensibilitate și o conductivitate ridicate, ceea ce face această platformă ultrasensibilă pentru a detecta modificările semnalelor.

Testele actuale pe bază de ARN COVID-19 analizează prezența genei N (nucleocapsid fosfoproteină) pe virusul SARS-CoV-2. În această cercetare, echipa a proiectat sonde oligonucleotidice antisens (ASO) pentru a viza două regiuni ale genei N. Direcționarea a două regiuni asigură fiabilitatea senzorului în cazul în care o regiune suferă mutații genetice. Mai mult, nanoparticulele de aur (AuNP) sunt acoperite cu acești acizi nucleici monocatenari (ssDNA), care reprezintă o sondă senzitivă ultra-sensibilă pentru ARN-ul SARS-CoV-2.

Cercetătorii au arătat anterior sensibilitatea sondelor de detectare dezvoltate în lucrările lor. Hibridizarea ARN-ului viral cu aceste sonde determină o schimbare a răspunsului electric al senzorului. Capacele AuNP accelerează transferul de electroni și, atunci când sunt difuzate pe platforma de detectare, rezultă o creștere a semnalului de ieșire și indică prezența virusului.

Citește și: Strategia națională de vaccinare împotriva Covid-19: Cine are prioritate și care sunt etapele campaniei

Echipa a testat performanța acestui senzor utilizând probe pozitive și negative COVID-19. Senzorul a arătat o creștere semnificativă a tensiunii probelor pozitive comparativ cu cele negative și a confirmat prezența materialului genetic viral în mai puțin de cinci minute. Mai mult, senzorul a reușit să diferențieze sarcinile de ARN viral în aceste probe. Încărcarea virală este un indicator cantitativ important al progresului infecției și o provocare de măsurat folosind metodele de diagnostic existente.

Această platformă are aplicații de anvergură datorită portabilității și costului redus. Senzorul, atunci când este integrat cu microcontrolere și ecrane LED sau cu un smartphone prin Bluetooth sau wifi, ar putea fi utilizat la punctul de îngrijire din cabinetul unui medic sau chiar acasă. Dincolo de COVID-19, echipa de cercetare prevede, de asemenea, că sistemul poate să fie adaptabil pentru detectarea multor boli diferite.

Ești specialist medical și ești în căutarea unui loc de muncă? Creează-ți un cont aici, iar noi îți prezentăm cele mai bune oferte de angajare de la clinici și spitale de top din România.

MEDIjobs

MEDIjobs este lider in Romania in domeniul recrutarii din sanatate. Recrutam specialisti medicali din Romania pentru Romania si trimitem oferte de job personalizate catre specialistii care se inregistreaza in platforma noastra. Ofertele trimise sunt bazate pe experienta specialistilor medicali, abilitatile lor, dar si salariul pe care si-l doresc.

Procesul de inregistrare este RAPID, USOR si GRATUIT. Creeaza-ti contul astazi.