ساخت کیت تشخیص کرونا با حساسیت بالا

آزمایش‌های سریع آنتی‌ژن می‌تواند به سرعت و به راحتی نشان دهد که فرد به کووید ۱۹ مبتلا است. با این حال، از آنجا که آزمایش‌های مبتنی بر آنتی‌بادی خیلی حساس نیستند، نمی‌توانند عفونت‌های اولیه با بار ویروسی کم را تشخیص دهند.

در مقاله‌ای که پژوهشگران در نشریه ACS Sensors به چاپ رساندند، یک آزمایش سریع ابداع کرده‌اند که به جای آنتی‌بادی، از نانوذرات پلیمری برای شناسایی ویروس کرونا استفاده می‌کند.

تست استاندارد طلایی برای تشخیص کووید-۱۹، واکنش زنجیره‌ای پلیمراز رونویسی معکوس (RT-PCR) است. اگرچه این آزمایش بسیار حساس و اختصاصی است، اما معمولاً یک تا ۲ روز طول می‌کشد تا نتیجه حاصل شود، در مقابل، آزمایش آنتی‌ژن (۱۵ تا ۳۰ دقیقه‌ای) سریع است و افراد می‌توانند آن را در خانه بدون هیچ آموزشی انجام دهند.

با این حال، این آزمایش‌ها فاقد حساسیت هستند و گاهی به منفی کاذب منجر می‌شوند. همچنین، در این آزمایش‌ها از آنتی‌بادی‌هایی علیه ویروس کرونا برای تشخیص استفاده می‌شود که نمی‌توانند در محدوده وسیعی از دما و pH مقاومت کنند.

مارلوئز پیترز و جیک مک کلمنتز از دانشگاه نیوکاسل، فرانچسکو کانفاروتا در شرکت ام‌پی‌آی داینستیکس (MIP Diagnostics) و همکارانش می‌خواستند یک آزمایش کم‌هزینه، سریع، قوی و بسیار حساس برای تشخیص کرونا بسازند که از نانوذرات پلیمری طرح‌دار مولکولی (nanoMIPs) به جای آنتی‌بادی‌ها استفاده می‌کند.

محققان نانوذرات پلیمری طرح‌دار مولکولی را علیه یک قطعه یا پپتید کوچک از پروتئین ویروس کرونا ساختند. این حفره‌های اتصال در مقیاس نانو اندازه و شکل مناسبی برای شناسایی و اتصال پپتید و بنابراین کل پروتئین داشتند. آن‌ها نانوذراتی را که به شدت به پپتید چسبیده بودند به الکترود‌های چاپی متصل کردند.

پس از نشان دادن اینکه نانوذرات پلیمری طرح‌دار مولکولی می‌توانند ویروس کرونا را به هم متصل کنند، یک دستگاه نمونه اولیه چاپ سه‌بعدی ساختند که اتصال ویروس را با اندازه‌گیری تغییرات دما تشخیص می‌دهد.

وقتی این تیم نمونه‌هایی از هفت سواب بیمار را به دستگاه اضافه کرد، مایع روی الکترود جریان یافت و محققان بیماری را تشخیص دادند. این آزمایش تنها به ۱۵ دقیقه زمان نیاز داشت و نتایج اولیه نشان داد که می‌تواند ۶ هزار برابر کمتر از یک آزمایش آنتی‌ژن سریع تجاری ویروس کرونا را شناسایی کند.

برخلاف آنتی‌بادی‌ها، نانوذرات پلیمری طرح‌دار مولکولی در برابر دما‌های بالا مقاومت کردند که می‌تواند ماندگاری طولانی‌تری در آب و هوای گرم داشته باشد. همچنین این کیت تشخیص برای pH اسیدی نیز قابل استفاده است.