Naukowcy stworzyli przenośny system szybkiego testu, który może wykryć ślady nowego typu koronawirusa w próbkach biopłynów pacjenta w mniej niż sekundę. Artykuł opisujący rozwój został opublikowany przez Journal of Vacuum Science & Technology B.

W ostatnich miesiącach eksperci stworzyli kilka wersji systemów testowych, które określają ślady obecności wirusa SARS-CoV-2 w próbkach krwi lub wydzielinach pacjentów. Z reguły opierają się one albo na wykryciu skrawków RNA czynnika wywołującego chorobę COVID-19 za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) i jej analogów, albo na wykryciu przeciwciał przeciwko koronawirusowi.

Nowy system rozwiąże problem powolnego przetwarzania wyników badań na koronawirusa. Ponadto technologia ta można zostać wykorzystana do tworzenia niedrogich szybkich testów na inne choroby poprzez zmianę zestawu przeciwciał dołączonych do jednej z elektrod na paskach testowych. Z reguły przeprowadzenie takiej analizy zajmuje dużo czasu, od 30 minut do kilku godzin, co zmusza naukowców do poszukiwania nowych, szybszych sposobów diagnozowania zakażenia koronawirusem. 

Ponadto naukowcy opracowują zasadniczo różne systemy testowe, które określają ślady obecności SARS-CoV-2 na inne sposoby. W szczególności w kwietniu 2020 r. amerykańscy biolodzy molekularni dostosowali do tych celów edytor genomowy CRISPR / Cas12, tworząc na jego podstawie test, który nie daje fałszywie dodatnich wyników podczas badania próbek biopłynów.

Amerykańscy i chińscy biolodzy molekularni opracowali inny podobny system diagnostyczny, zapożyczając technikę, która jest dziś szeroko stosowana w chemii i fizyce, aby ujawnić skład chemiczny cieczy i rozpoznać złożone cząsteczki organiczne.

Faktem jest, że na początku tego wieku fizycy zauważyli, że zachowanie niektórych typów tranzystorów polowych, składających się ze związków glinu, galu i azotu, zmienia się dramatycznie, gdy na ich elektrodach pojawiają się różnego rodzaju zanieczyszczenia. Z jednej strony komplikuje to proces ich wytwarzania, z drugiej pozwala na wykorzystanie ich jako nadczułych czujników różnych cząsteczek.

Kierując się podobnymi rozważaniami naukowcy stworzyli rodzaj analogu pasków testowych jak dla diabetyków, wewnątrz których zbudowali zestaw mikrokanalików i elektrod. Jedna z tych elektrod była pokryta zestawem przeciwciał zdolnych do wiązania różnych białek otoczki koronawirusa.

Późniejsze eksperymenty z próbkami czystej i zanieczyszczonej śliny wykazały, że reakcje między cząsteczkami wirusa i przeciwciałami doprowadziły do ​​bardzo dramatycznych zmian w natężeniu prądu, przez który przechodzi tranzystor. Dzięki temu można znaleźć ślady SARS-CoV-2 w płynie biologicznym w mniej niż sekundę, nawet jeśli w ślinie znajduje się niezwykle mała liczba cząstek koronawirusa.

Naukowcy mają nadzieję, że stworzony przez nich system zacznie być wykorzystywany do diagnozowania COVID-19 w nadchodzących tygodniach i miesiącach, a w dłuższej perspektywie będzie również wykorzystywany do monitorowania rozprzestrzeniania się innych chorób zakaźnych.