συσκευή Χαμηλού κόστους μηχανικής για 1 ώρα δοκιμή παραλλαγή Covid

ερευνητές του Χάρβαρντ και το MIT έχουν συνεργαστεί για να πρωτότυπο ένα αυτόνομο σάλιο με βάση το διαγνωστικό τεστ Covid που μπορεί να διακρίνει μεταξύ των παραλλαγών σε μια ώρα και είναι «εξίσου ακριβείς με την PCR δοκιμές χρησιμοποιείται τώρα», σύμφωνα με το MIT.

Ονομάζεται «miSherlock», για «ελάχιστα-όργανα Sherlock», όπου Σέρλοκ είναι μια Crispr-based δοκιμή DNA / RNA που εφευρέθηκε σε Wyss Ινστιτούτο Χάρβαρντ για Βιολογικά Εμπνευσμένα Μηχανικών.

Τα δύο τμήματα απαιτούνται: προσυσκευασμένα χημικά και επαναχρησιμοποιήσιμο υλικό που αποτελείται από κοινά ηλεκτρονικά εξαρτήματα και 3D Printed μέρη. Εκτός αυτού, υπάρχει μια προαιρετική εφαρμογή τηλεφώνου.

Σύμφωνα με το Ινστιτούτο Wyss, η συσκευή μπορεί να συναρμολογηθεί για ~ $ 15 (~ $ 3 μαζικής παραγωγής), και δοκιμή πρέπει να κοστίσει περίπου $ 6 η κάθε μία.

«Ένα από τα μεγάλα πράγματα για miSherlock είναι ότι είναι εντελώς modular», δήλωσε ο MIT ερευνητής Devora Najjar. «Η ίδια η συσκευή είναι ξεχωριστό από τους ποσοτικούς προσδιορισμούς, ώστε να μπορείτε να συνδέσετε διαφορετικούς προσδιορισμούς για την ειδική αλληλουχία του RNA ή DNA που προσπαθείτε να ανιχνεύσει. Δοκιμασίες για νέους στόχους μπορούν να δημιουργηθούν σε περίπου δύο εβδομάδες, επιτρέποντας την ανάπτυξη δοκιμών για νέες παραλλαγές του SARS-CoV-2, καθώς και για άλλες μολυσματικές ασθένειες.»

Υπάρχουν διάφορα στάδια για τη χημική δοκιμασία (βλέπε παρακάτω), και το υλικό έχει σχεδιαστεί για να μετατρέψει αυτά σε απλά βήματα για το χρήστη, ο οποίος πρώτος σούβλες σε ένα προσαρμοσμένο δοχείο μέσω μιας μικρής χρήσεως χοάνης.

Ταυτός περιέκτης σάλιο ωθείται εντός του πρώτου των δύο θαλάμων στο υλικό που τροφοδοτείται από μπαταρία, όπου το δείγμα θερμαίνεται στους 95 ° C για τρεις έως έξι λεπτά, ενώ αντιδρά και εμποτίζει ένα φίλτρο.

Είναι αυτό το φίλτρο που πηγαίνει στο δεύτερο θάλαμο, ωθείται από το χρήστη με ένα έμβολο που διατρυπά επίσης μια δεξαμενή νερού, προκαλώντας ξηραίνεται χημικά Σέρλοκ να αντιδράσει με τα σωματίδια στην επιφάνεια του φίλτρου. Αρκετές δοκιμές μπορεί να γίνει στο δεύτερο θάλαμο ταυτόχρονα.

Ένα ενσωματωμένο LED ενεργοποιείται 55 λεπτά αργότερα αναγκάζει το υγρό να φθορίζει αισθητά εάν περιείχε Covid-19 ή η παραλλαγή ειδική της Covid-19 ζητείται από τη χημική συσκευασία. Ο χρήστης «μπορεί επίσης να χρησιμοποιήσει ένα συνοδευτικό εφαρμογή smartphone που αναλύει τα εικονοστοιχεία που καταχωρήθηκε από την κάμερα του smartphone για να παρέχουν μια σαφή θετική ή αρνητική διάγνωση,» σύμφωνα με το Ινστιτούτο Wyss.

Η βιο-χημεία

Sherlock (ειδική υψηλή ευαισθησία ενζυματική ξεκλείδωμα ανταποκριτή) χρησιμοποιεί δράση Crispr του «μοριακού ψαλιδιού» να κόβουν DNA ή RNA σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία, τότε κάνει μια δεύτερη εργασία αν ο πρώτος ήταν επιτυχής

Για τη δοκιμή αυτή, μία αντίδραση Σέρλοκ αρχικά σχεδιάστηκε ως δοκιμή κουβέρτα για να προσδιορίσει ένα τμήμα της Covid-19 RNA μοιράζονται πολλαπλές παραλλαγές, και στη συνέχεια να προκαλέσει μια φθορισμός εάν αυτό ήταν επιτυχής.

Επακόλουθες αντιδράσεις Σέρλοκ σχεδιάστηκαν για την ανίχνευση άλφα, βήτα και γάμμα (Delta ήταν σπάνια κατά τη διάρκεια του έργου) μεταλλάξεις στην πρωτεΐνη Covid-19 «ακίδα» χωριστά, παρομοίως δεικνύουν κάθε ανίχνευση με φθορισμό.

Το σάλιο είναι εύκολο να συγκεντρώσει σε σύγκριση με τη μύτη επιχρίσματα, η οποία είναι ο λόγος που επιλέχθηκε, σύμφωνα με το Ινστιτούτο, αλλά το σάλιο έχει επίσης τα ένζυμα που προκαλούν ψευδώς θετικά αποτελέσματα πρέπει να αναφέρονται.

Το στάδιο θέρμανσης ενεργοποιεί χημικά στο δοχείο δείγματος που ανάσχεση των εν λόγω ψευδώς θετικών ενζύμων, καθώς και χημικές ουσίες που διάλειμμα ανοίξει τυχόν σωματίδια ιού Covid-19, έτσι ώστε το RNA του ιού μπορεί να παγιδεύεται στην επιφάνεια της ειδικά σχεδιασμένο φίλτρο.

Δοκιμάστηκε σε 27 Covid-19 ασθενείς και 21 υγιείς ασθενείς, σύμφωνα με την Χάρβαρντ, η έκδοση κουβέρτα του miSherlock εντοπίστηκαν 96% των Covid-19 ασθενείς και 95% των υγιών ασθενών. Η άλφα, βήτα και γάμμα διακρίνοντας έκδοση της δοκιμής εργάστηκαν για τεχνητά δείγματα κατασκευασμένο από υγιείς σάλιο και συνθετικά ιικού RNA σε μία περιοχή συγκεντρώσεων.

Το Misherlock περιγράφεται στην «ελάχιστα οργάνες Sherlock (Misherlock) για τη διάγνωση σημείων φροντίδας που βασίζεται σε CrispR των SARS-COV-2 και των αναδυόμενων παραλλαγών», που δημοσιεύθηκε στις επιστημονικές προόδους και ορατοί χωρίς πληρωμή.