Нов път към по-бързо диагностициране на COVID-19, павиран в злато

Написано от редактор

Изследователите са използвали златни наночастици, за да разработят нова платформа за молекулярна диагностика, която значително намалява времето, необходимо за откриване на COVID-19.

Печат Friendly, PDF & Email

Бързото разпространение на COVID-19, заболяване, причинено от вируса SARS-CoV-2, създаде криза в общественото здравеопазване по целия свят. Ранното откриване и изолиране на COVID-19 са от ключово значение за контролиране на предаването на болести и защита на уязвимите популации. Настоящият стандарт за диагностика на COVID-19 е верижна реакция с обратна транскриптаза-полимераза (RT-PCR), техника, при която вирусните гени се откриват, след като претърпят многократни цикли на амплификация. Тази техника обаче отнема време, създава изоставане от тестване в диагностичните центрове и води до забавени диагнози.      

В скорошно проучване, публикувано в Biosensors and Bioelectronics, изследователи от Корея и Китай въведоха нова платформа, базирана на нанотехнологии, която може да съкрати времето, необходимо за диагностика на COVID-19. Тяхната платформа за откриване на Раманово разсейване (SERS)-PCR - подготвена с помощта на златни наночастици (AuNPs) в кухините на субстрати на Au "nanodimple" (AuNDSs) - може да открие вирусни гени само след 8 цикъла на амплификация. Това е почти една трета от броя, изискван при конвенционалната RT-PCR.

„Конвенционалната RT-PCR се основава на откриването на флуоресцентни сигнали, така че са необходими 3-4 часа за откриване на SARS-CoV-2. Тази скорост не е достатъчна, като се има предвид колко бързо се разпространява COVID-19. Искахме да намерим начин да намалим това време поне наполовина“, казва проф. Джебум Чу, обяснявайки мотивацията зад изследването. За щастие отговорът не беше твърде далеч. В предишно проучване, публикувано през 2021 г., екипът на проф. Чу е разработил нова платформа за откриване, в която високочувствителни SERS сигнали се произвеждат от AuNPs, равномерно подредени в кухините на AuNDSs чрез техника, наречена ДНК хибридизация. Въз основа на това предишно откритие, проф. Чу и неговият екип разработиха новата SERS-PCR платформа за диагностика на COVID-19.

Новоразработеният SERS-PCR анализ използва SERS сигнали за откриване на "мостова ДНК" - малки ДНК сонди, които бавно се разпадат в присъствието на целеви вирусни гени. Следователно, в проби от пациенти, положителни за COVID-19, концентрацията на мостовата ДНК (и следователно на SERS сигнала) непрекъснато намалява с прогресивни PCR цикли. За разлика от това, когато SARS-CoV-2 отсъства, SERS сигналът остава непроменен.

Екипът тества ефективността на своята система, използвайки два представителни целеви маркера на SARS-CoV-2, а именно обвивния протеин (E) и РНК-зависимите гени на РНК полимераза (RdRp) на SARS-CoV-2. Докато за откриване, базирано на RT-PCR, са необходими 25 цикъла, базираната на AuNDS SERS-PCR платформа изисква само 8 цикъла, което значително намалява продължителността на тестването. „Въпреки че нашите резултати са предварителни, те предоставят важно доказателство за концепцията за валидността на SERS-PCR като диагностична техника. Нашата базирана на AuNDS SERS-PCR техника е обещаваща нова молекулярна диагностична платформа, която може значително да съкрати времето, необходимо за откриване на ген, в сравнение с конвенционалните RT-PCR техники. Този модел може да бъде допълнително разширен чрез включване на автоматичен пробоотборник за разработване на система за молекулярна диагностика от следващо поколение“, обяснява проф. Чу.

Всъщност SERS-PCR може да бъде важен инструмент в нашия арсенал срещу пандемията COVID-19. Това може също да създаде промяна в парадигмата в областта на молекулярната диагностика, като революционизира начина, по който откриваме инфекциозни заболявания и се справяме с бъдещите епидемии.

Печат Friendly, PDF & Email

За автора

редактор

Главен редактор на eTurboNew е Линда Хонхолц. Тя е базирана в централата на eTN в Хонолулу, Хавай.

Оставете коментар

eTurboNews | eTN