Pandemia COVID-19 wyraźnie pokazała nam, jak bardzo potrzebne są innowacje techniczne, które usprawnią procesy wykrywania, leczenia i zapobiegania wirusowi SARS-CoV-2. Być może niedługo testowanie będzie przebiegało o niebo sprawniej – dzięki naukowcom z Uniwersytetu Florydy i tajwańskiego Narodowego Uniwersytetu Chiao Tung. 

Doświadczenia z epidemii Zika 

Za problem wziął się zespół badaczy, który wcześniej wykazał się przy wykrywania istotnych biomarkerów w epidemiach i nagłych przypadkach, takich jak wirus Zika, zawały serca i wycieki płynu mózgowo-rdzeniowego. Wykorzystał swoją wiedzę i doświadczenie do opracowania systemu, który umożliwia poznanie wyniku badania w ciągu zaledwie jednej sekundy. 

Wykrycie obecności koronawirusa wymaga obecnie zwiększenia liczby biomarkerów bądź wzmocnienia sygnału wiązania dla docelowego biomarkera. Metoda opracowana przez grupę opiera się na tym drugim podejściu.  

Biomarkery dają natychmiastowy wynik 

„Nasz pasek do biosensora przypomina kształtem dostępne na rynku paski testowe do pomiaru poziomu glukozy, a na jego końcu znajduje się niewielki kanał mikroprzepływowy, przez który wprowadzany jest płyn testowy" – mówi Minghan Xian, autor pracy i specjalista od inżynierii chemicznej z Uniwersytetu Florydy – „Wewnątrz kanału znajduje się kilka wystawionych na działanie płynu elektrod. Jedna z nich jest pokryta złotem, a przeciwciała związane z COVID-19 do niej przylegają”. 

Podczas pomiaru paski czujników podłączone zostają do płytki drukowanej. „Nasz system czujników, czyli płytka drukowana, wykorzystuje tranzystor do wzmocnienia sygnału elektrycznego, który następnie jest przekształcany w liczbę na ekranie” – wyjaśnia Xian – „Wielkość tej liczby zależy od stężenia antygenu, czyli obecnego w naszym roztworze testowym białka wirusowego”. 

Nie tylko koronawirus  

Paski sensoryczne muszą zostać wyrzucone od razu po użyciu, ale płytka obwodu testowego jest wielokrotnego zastosowania. Oznacza to, że koszt testu może zostać znacznie zredukowany. 

 Wszechstronność tej technologii wykracza poza wykrywanie COIVD-19. Autorzy nowej metody widzą szansę dla sprawnego diagnozowania przy jej pomocy również innych chorób – będzie to możliwe po zmianie rodzaju przeciwciał przylegających do powierzchni złota. „Nasz system może służyć jako prototyp dla modularnych, niedrogich czujników biomarkerów białkowych w ramach zastosowań klinicznych, na salach operacyjnych lub do użytku domowego” – zapowiadają. 

Źródło: Journal of Vacuum Science & Technology B.