De flesta virala testkit är beroende av arbetskrafts- och tidskrävande förberedelser och analystekniker för laboratorier. till exempel, tester för det nya coronaviruset kan ta dagar att upptäcka viruset från näspinnar. Nu, forskare har visat en billig men ändå känslig smartphone-baserad testanordning för virala och bakteriella patogener som tar cirka 30 minuter att slutföra. Smarttelefontillbehöret på cirka $ 50 kan minska trycket på testlaboratorier under en pandemi som COVID-19.

Resultaten av den nya multinstitutionella studien, ledd av University of Illinois i Urbana-Champaign professor i el- och datateknik Brian Cunningham och professor i bioingenjör Rashid Bashir, rapporteras i tidningen Lab on a Chip .

"Utmaningarna i samband med snabba patogenprov bidrar till mycket osäkerhet om vilka individer som är i karantän och en mängd andra hälso- och ekonomiska frågor, "Sa Cunningham.

Studien började med målet att upptäcka en panel av virala och bakteriella patogener hos hästar, inklusive de som orsakar allvarliga andningssjukdomar som liknar dem som presenteras i COVID-19, sa forskarna.

"Hästpatogener kan leda till förödande sjukdomar hos djurpopulationer, självklart, men en anledning till att vi arbetar med dem har att göra med säkerheten. Hästpatogenerna i vår studie är ofarliga för människor, "Sa Cunningham.

Den nya testanordningen består av en liten patron som innehåller testreagenser och en port för att sätta in ett näsextrakt eller blodprov, sa forskarna. Hela enheten klipps till en smartphone.

Inuti patronen, reagensen bryter upp en patogen yttre skal för att få tillgång till dess RNA. En primermolekyl förstärker sedan det genetiska materialet i många miljoner kopior på cirka 10 eller 15 minuter, sa forskarna. Ett fluorescerande färgämne fläckar kopiorna och lyser grönt när det belyses av blått LED -ljus, som sedan upptäcks av smarttelefonens kamera.

"Detta test kan utföras snabbt på passagerare innan de sätter sig på ett flyg, om människor som går till en nöjespark eller före evenemang som en konferens eller konsert, "Cunningham sa." Cloud computing via en smartphone -applikation kan tillåta att ett negativt testresultat registreras hos evenemangsarrangörer eller som en del av ett boardingkort för ett flyg. Eller, en person i karantän kan ge sig dagliga tester, registrera resultaten hos en läkare, och sedan veta när det är säkert att komma ut och gå med i samhället igen. "

Det finns några förberedande steg som för närvarande utförs utanför enheten, och teamet arbetar med en patron som har alla reagenser som behövs för att vara ett fullt integrerat system. Andra forskare vid U. av I. använder det nya coronavirusgenomet för att skapa ett mobiltest för COVID-19, och att göra en lätt tillverkad patron som Cunningham sa skulle förbättra testinsatserna.