En 3D-printad enhet upptäcker temperaturförändringar när SARS-CoV-2 binder till molekylärt präglade polymernanopartiklar (linjalen visar cm). Kredit:Anpassad från ACS-sensorer 2022, DOI:10.1021/acssensors.2c00100
Snabba antigentester kan snabbt och bekvämt berätta för en person att de är positiva för COVID-19. Men eftersom antikroppsbaserade tester inte är särskilt känsliga, kan de misslyckas med att upptäcka tidiga infektioner med låg virusmängd. Nu rapporterar forskare i ACS-sensorer har utvecklat ett snabbtest som använder molekylärt präglade polymernanopartiklar, snarare än antikroppar, för att upptäcka SARS-CoV-2. Det nya testet är känsligare och fungerar under mer extrema förhållanden än antikroppsbaserade tester.
Guldstandardtestet för COVID-19-diagnos förblir den omvända transkriptionspolymeraskedjereaktionen (RT-PCR). Även om detta test är mycket känsligt och specifikt tar det i allmänhet 1-2 dagar att få ett resultat, är dyrt och kräver speciell labbutrustning och utbildad personal. Däremot är snabba antigentester snabba (15-30 minuter), och folk kan ta dem hemma utan träning. Men de saknar känslighet, vilket ibland resulterar i falska negativa resultat. Testerna använder också antikroppar mot SARS-CoV-2 för detektion, som inte tål stora temperatur- och pH-intervall. Marloes Peeters och Jake McClements vid Newcastle University, Francesco Canfarotta vid MIP Diagnostics och kollegor ville göra ett billigt, snabbt, robust och mycket känsligt COVID-19-test som använder molekylärt präglade polymernanopartiklar (nanoMIP) istället för antikroppar.
Forskarna producerade nanoMIPs mot ett litet fragment, eller peptid, av SARS-CoV-2 spikproteinet genom att skapa molekylära avtryck, eller mögel, i nanopartiklarna. Dessa bindande kaviteter i nanoskala hade en lämplig storlek och form för att känna igen och binda den präglade peptiden och därför hela proteinet. De fäste nanopartiklarna som band starkast till peptiden till tryckta elektroder. Efter att ha visat att nanoMIP kunde binda SARS-CoV-2, utvecklade de en 3D-printad prototypenhet som upptäcker bindning av viruset genom att mäta temperaturförändringar.
När teamet lade till prover från sju nasofarynxprover från patienter till enheten rann vätskan över elektroden och forskarna upptäckte en temperaturförändring för prover som tidigare hade testat positivt för COVID-19 med RT-PCR. Testet krävde bara 15 minuter och preliminära resultat visade att det kunde upptäcka en 6 000 gånger lägre mängd SARS-CoV-2 än ett kommersiellt snabbt antigentest. Till skillnad från antikroppar tålde nanoMIP varma temperaturer - vilket kan ge testet en längre hållbarhet i varma klimat - och surt pH - vilket kan göra det användbart för att övervaka SARS-CoV-2 i avloppsvatten och salivprover. Men för att bevisa att testet har en lägre falsk negativ frekvens än befintliga snabba antigentester, måste det testas på många fler patientprover, säger forskarna. + Utforska vidare