Szybki tolerancyjny i bardziej czuły test na COVID-19 z użyciem nanocząstek

Szybkie testy antygenowe mogą szybko i łatwo powiedzieć osobie, że jest na nią pozytywna COVID-19. Jednakże, ponieważ testy oparte na przeciwciałach nie są zbyt czułe, mogą nie wykryć wczesnych infekcji o niskim obciążeniu wirusem. Teraz naukowcy piszą w Czujniki ACS Opracowali szybki test, który do wykrywania wykorzystuje nanocząsteczki polimerowe drukowane molekularnie, a nie przeciwciała SARS-CoV-2. Nowy test jest bardziej czuły i działa w trudniejszych warunkach niż testy oparte na przeciwciałach.

Złotym standardem testu do diagnozowania COVID-19 pozostaje reakcja łańcuchowa polimerazy z odwrotną transkryptazą (RT-PCR). Chociaż ten test jest bardzo czuły i specyficzny, uzyskanie wyniku zajmuje od jednego do dwóch dni, jest drogi i wymaga specjalnego sprzętu laboratoryjnego oraz przeszkolonego personelu. W przeciwieństwie do tego, szybkie testy antygenowe są szybkie (15-30 minut), a ludzie mogą je wykonywać w domu bez treningu. Brakuje im jednak czułości, co czasami prowadzi do fałszywych wyników negatywnych. Ponadto testy wykorzystują przeciwciała przeciwko SARS-CoV-2 do jego wykrycia, które nie tolerują szerokich zakresów temperatury i pH. Marloes Peeters i Jake McClements z University of Newcastle, Francesco Canvarrota z MIP Diagnostics i współpracownicy chcieli taniego, szybkiego, solidnego i bardzo czułego testu na COVID-19, który wykorzystuje nanocząsteczki polimerowe z nadrukiem molekularnym (nanoMIP) zamiast przeciwciał.

Naukowcy wytworzyli nanoMIP przeciwko niewielkiej części lub peptydowi kolczastego białka SARS-CoV-2, tworząc molekularne odciski palców lub szablony w nanocząsteczkach. Te wnęki wiążące w nanoskali miały odpowiedni rozmiar i kształt, aby rozpoznać i wiązać wdrukowany peptyd, a tym samym całe białko. Dołączyli nanocząsteczki, które silnie wiążą się z peptydem, do drukowanych elektrod. Po wykazaniu, że nanoMIP mogą wiązać SARS-CoV-2, opracowali prototyp druku 3D, który wykrywa wiązanie wirusa poprzez pomiar zmian temperatury.

Kiedy zespół dodał do urządzenia próbki z wymazów z nosogardzieli siedmiu pacjentów, płyn wytrysnął na elektrodę, a naukowcy wykryli zmianę temperatury w próbkach, które wcześniej dały pozytywny wynik na obecność COVID-19 metodą RT-PCR. Test trwał tylko 15 minut, a wstępne wyniki wskazywały, że mógł wykryć 6000 razy mniej SARS-CoV-2 niż komercyjny szybki test antygenowy. W przeciwieństwie do przeciwciał nanoMIP wytrzymywały zarówno wysokie temperatury – co może zapewnić testowi dłuższy okres trwałości w gorącym klimacie – jak i kwaśne pH – co może sprawić, że będą przydatne do monitorowania SARS-CoV-2 w próbkach ścieków i śliny. Jednak aby udowodnić, że test ma niższy odsetek wyników fałszywie ujemnych niż obecne szybkie testy antygenowe, należy go przetestować na wielu próbkach pacjentów, twierdzą naukowcy.

Odniesienie: „Drukowane molekularnie nanocząstki polimerowe umożliwiają szybkie, niezawodne i niezawodne wykrywanie termiczne SARS-CoV-2 w miejscu opieki” autorstwa Jake McClements, Laure Bar, Pankaj Singla, Francesco Canfarotta, Alan Thomson, Joanna Czulak, Rhiannon E. Johnson , Robert D. . Cranell, Craig E. Banks, Brendan Payne, Cheyenne Seyden, Patricia Losada-Perez i Marlos Peters, 13 kwietnia 2022 roku, Czujniki ACS.
DOI: 10.1021 / posiadacze dostępu.2c00100

Autorzy potwierdzają finansowanie i wsparcie ze strony University of Newcastle, Rosetrees Trust, Wellcome Trust, MIP Diagnostics i Fonds de la Recherche Scientifique.