Новий домашній тест на COVID може виявити певні варіанти всього за годину

Домашнє тестування на коронавірус, розроблене вченими з Массачусетського технологічного інституту (MIT), Гарвардського університету та лікарень у Бостоні, може протягом години повідомити користувачів, чи є у них COVID та на який тип вони заразилися.

Більшість доступних в даний час домашніх тестів-це швидкі тести на антигени, які не є такими надійними, як тести ПЛР, доступні в офіційних скринінгових центрах охорони здоров’я. Тестування на певні типи нового коронавірусу є менш доступним, оскільки відсутність глобального доступу до генетичних тестів спричиняє затримки у відстеженні та реагуванні на нові варіанти у всьому світі.

Варіанти слідів стали основними елементами боротьби з пандемією коронавірусу, оскільки було виявлено, що нові варіанти зараження збільшуються, коли вони мутують і можуть стати більш Стійкість до вакцин, нещодавнє ізраїльське дослідження показало, що вакцина проти коронавірусу Pfizer була лише на 40% ефективна проти симптоматичних випадків вірусу.

Про це заявила Хелена де Пуїг, провідний автор дослідження нового пристрою та докторант Інституту біологічно натхненної інженерії Гарвардського університету.

Новий пристрій SHERLOCK (miSHERLOCK) з мінімальними інструментами має на меті вирішити ці проблеми, надаючи простий у використанні та доступний тест, який використовує зразок слини для тестування на вірус та конкретні варіанти, а також може бути зібраний за допомогою 3D-принтера та загальнодоступний компоненти приблизно за 15 доларів (це може знизити ціну до 2 або 3 доларів, якщо машина випускається серійно).

Вчені підкреслили, що хоча слина зазвичай не використовується для тестування на коронавірус, багато досліджень показали, що вона така ж надійна, як і мазки з носа та рота. Ізраїльський пошук опублікованого минулого місяця, виявило, що аналізи слини проводилися подібно до мазків. Також було виявлено, що SARS-CoV-19 можна виявити у слині протягом більшої кількості днів після зараження.

miSHERLOCK використовує технологію на основі CRISPR під назвою «Високочутливе відкриття ензимних репортерів» (SHERLOCK), розроблену Джимом Коллінзом, автором наукових праць і головним викладачем Гарвардського інституту біології.

READ Палеонтологи кажуть, що кістки гігантського динозавра могли бути одними з найбільших наземних тварин, які коли-небудь ходили по Землі

Технологія Шерлока використовує “молекулярні ножиці” CRISPR для пошуку вірусної РНК у зразках слини шляхом вирізання РНК або ДНК у певних місцях. Ця технологія також розрізає одноланцюгові ДНК-зонди, щоб виробляти флуоресцентний сигнал.

Команді необхідно було включити етап попередньої обробки, який інактивує ферменти, звані нуклеазами слини, які руйнують нуклеїнові кислоти, такі як РНК, повідомляє офіс новин MIT. Після того, як зразок потрапляє в пристрій, пристрій використовує тепло та два хімічні реактиви для інактивації нуклеази. Потім вірусну РНК витягують і концентрують, пропускаючи слину через мембрану, яка затримує РНК на її поверхні.

Випробувальний апарат, що працює від батарейок, складається з двох камер: нагрітої камери для приготування зразків та неопалюваної реакційної камери.

Використання тестового пристрою-це простий триетапний процес. Спочатку користувач плює в камеру для підготовки зразків, включає нагрівання і чекає від трьох до шести хвилин, поки слина пройде через фільтр. Потім користувач знімає фільтр і відносить його в реакційну камеру, штовхає плунжер, який опускає фільтр у камеру, і перфорує резервуар для води, щоб активувати реакцію Шерлока.

Менш ніж через годину користувач перевіряє, чи може він бачити флуоресцентний сигнал через вікно в кімнаті реакції, а потім може використовувати супутній додаток для смартфону для аналізу пікселів, щоб поставити чіткий позитивний чи негативний діагноз.

«Нашою метою було створити діагноз, який буде повністю автономним і не потребує жодного іншого обладнання»,-сказала Сяо Тан, клінічний співробітник Інституту Вісса та викладач гастроентерології в загальній лікарні штату Массачусетс. “В основному пацієнт плює в цей пристрій, а потім ти натискаєш на поршень і через годину отримуєш відповідь”.

Пристрій модульний і може вмістити до чотирьох модулів, кожен з яких шукає іншу послідовність цільової РНК. Оригінальний модуль містить направляючі ланцюги РНК, які виявляють будь -який штам нового коронавірусу, тоді як інші модулі можуть включати направляючі нитки для пошуку конкретних варіантів.

READ Як і коли дивитися запуск супутника NASA Artemis I Moon у суботу

Співавтор Девора Найджар, науковий співробітник у Медіа-лабораторії Массачусетського технологічного інституту та лабораторії Коллінза, пояснила, що модулі для нових варіантів можна створити приблизно за два тижні, що дозволить швидко розробити тести на нові варіанти.

За даними Інституту Вайсса, пристрій був випробуваний на зразках слини 27 пацієнтів з COVID-19 та 21 здорового пацієнта та виявив позитивні пацієнти з коронавірусом у 96% випадків та негативні пацієнти у 95% випадків.

Пристрій також був протестований на ефективність для ідентифікації альфа, бета та гамма-варіантів SARS-CoV-19 (варіант дельта не був поширеним на початку дослідження), і пристрою вдалося ефективно ідентифікувати варіанти.

“Коли розпочався проект miSHERLOCK, майже не було варіантів спостереження за SARS-CoV-2. Ми знали, що відстеження варіантів буде надзвичайно важливим при оцінці довгострокових наслідків COVID-19 для місцевих та світових спільнот, тому ми наполегливо намагалися створити діагностичну платформу, децентралізовану, гнучку та дійсно просту у використанні », – сказав Коллінз у прес -релізі Інституту Вайс, підкресливши, що команда« раді працювати з промисловими партнерами, щоб зробити її комерційно доступною ».