Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Nowy biosensor szybko wykrywający koronawirusa SARS-CoV-2 w wymazach z jamy nosowo-gardłowej
Nowy biosensor szybko wykrywający koronawirusa SARS-CoV-2 w wymazach z jamy nosowo-gardłowe

Według wielu ekspertów wczesna diagnoza i szybkie wdrożenie odpowiedniego postępowania mają kluczowe znaczenie dla opanowania rozprzestrzeniania się SARS-CoV-2. W związku z tym wiele zespołów naukowych bardzo intensywnie pracuje nad kolejnymi lepszymi, dokładniejszymi, łatwiejszymi i szybszymi testami diagnostycznymi niż dostępne do tej pory. Jednym z nich może być biosensor oparty na tranzystorze polowym (elektrycznym wzmocnieniu sygnału). Jak opisują autorzy opublikowanego w "ACS Nano" artykułu, zaproponowany przez nich test może wykrywać wirusa SARS-CoV-2 w wymazach z nosogardzieli już w niecałą minutę.

 

Rekomendowany i jedyny uznawany w tym momencie test potwierdzający aktywne zakażenie SARS-CoV-2 opiera się na reakcji łańcuchowej polimerazy z odwrotną transkrypcją w czasie rzeczywistym (RT-PCR). Protokół badania jest relatywnie długi i skomplikowany, począwszy od właściwego pobrania, poprzez odpowiednie oczyszczenie próbki, wyizolowanie RNA wirusa, przeprowadzenie odwrotnej transkrypcji, a skończywszy na wykonaniu reakcji PCR w czasie rzeczywistym i odpowiedniej interpretacji wyniku. Niewątpliwym atutem takiej procedury diagnostycznej jest bardzo duża specyficzność oraz możliwość wykrycia nawet bardzo niewielkich ilości wirusa. Z uwagi na wieloetapowość procesu cała procedura jest jednak czasochłonna – średni czas potrzebny do jej wykonania to około 3 godziny. Główni autorzy nowego testu diagnostycznego, Edmond Changkyun Park, Seung Il Kim chcieli opracować nie tylko szybki, ale też relatywnie prosty test umożliwiający bezpośrednie określenie obecności wirusa w pobranym od pacjenta wymazie bez żadnych etapów przygotowania próbek.

Zespół badaczy oparł swój test na tranzystorze polowym – arkuszu grafenu o wysokiej przewodności elektronicznej. Badacze przyczepili przeciwciała przeciwko wirusowi SARS-CoV-2 do grafenu. Po wprowadzeniu próbki z oczyszczonym białkiem wirusa lub próbki z SARS-CoV-2 dochodzi do wiązania z przeciwciałem, co powoduje zmianę prądu elektrycznego. Symulacje przeprowadzone przez naukowców były bardzo obiecujące, stąd kolejnym krokiem było przetestowanie ich metody na wymazach pobranych od pacjentów z COVID-19 oraz od osób zdrowych. Wykazano, że badania wykonane na próbkach pobranych bezpośrednio od pacjentów, bez żadnej wcześniejszej obróbki, były spójne z wykonanymi wcześniej procedurami potwierdzenia zakażenia COVID-19 z wykorzystanie RT-PCR.  

Pomimo bardzo dobrych wyników, nowy test jest wciąż kilkukrotnie mniej wrażliwy niż RT-PCR, ale naukowcy twierdzą, że są w stanie odpowiednio poprawić stosunek sygnału do szumu tak, aby zwiększyć czułość swojego testu. Ostatecznie metoda ta jest bardzo obiecująca, a sama metodyka z zastosowaniem przeciwciała złączonego z podłożem grafenowym – niezwykle interesująca. Zastosowanie tego biosensora mogłoby stanowić o wiele szybszą alternatywę dla procedury z zastosowaniem metody RT-PCR.

Źródła

SEO, Giwan, et al. Rapid Detection of COVID-19 Causative Virus (SARS-CoV-2) in Human Nasopharyngeal Swab Specimens Using Field-Effect Transistor-Based Biosensor. ACS nano, 2020. 

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c02823?fbclid=IwAR21_wUKlDs7H2O35sXxJSClOoAKX_hpFV17O8Nqt73XBbeTCUPoVih9TXU#

KOMENTARZE
Newsletter