Американские ученые из Гарвардского университета разработали компактную тест-систему, которая способна диагностировать коронавирусную инфекцию и по присутствию вирусной РНК, и по антителам. Тест также позволяет узнать, связан иммунитет пациента с перенесенной инфекцией или с вакциной. Подробности работы опубликованы в журнале Nature Biomedical Engineering.
В разгар пандемии COVID-19 были актуальны методы, позволяющие быстро понять, заражен пациент или нет. Впоследствии большой интерес вызывали и другие вопросы: насколько сильный у пациента иммунитет к вирусу, каким штаммом человек заражен. Тем не менее до сих пор не существовало подходов, которые бы позволили определить все перечисленные показатели одной процедурой.
Американские ученые разработали компактную тест-систему, которая состоит из двух блоков — SHERLOCK и eRapid. Этот тест на коронавирус способен регистрировать и вирусную РНК, и антитела, т. е. является мультиплексным. В качестве пробы от пациента используется слюна, так как в ней содержатся и РНК вируса, и антитела. Сама система представляет собой микрофлюидный чип. Сначала слюна попадает в камеру, связанную с технологией SHERLOCK. Материал смешивается с ферментом, который «разрезает» внешнюю оболочку вирусов и высвобождает их РНК, затем образец нагревается и смешивается со специальными реагентами для проведения петлевой изотермической амплификации (LAMP). Через 30 минут после этого в камеру добавляются реагенты для технологии SHERLOCK, а затем смесь перекачивается в камеру, связанную с технологией eRapid. Она основана на электрохимических методах. В соответствующей камере находится четыре электрода. Один из них задействуется для того, чтобы подтвердить или опровергнуть присутствие вирусной РНК. Три других нужны для определения содержания антител к различным белкам коронавируса: участок белка-шипа S1, рибосомо-связывающий домен этого участка, нуклеокапсидный белок.
Ученые проверили работу тест-системы на образцах человеческой плазмы от пациентов, которые до этого уже получили положительный диагноз на коронавирус. Система подтвердила его. Исследователи также показали, что с помощью этого теста можно различать антитела на разные участки вируса с точностью 95%. Это важно, так как позволяет понять, связан иммунитет пациента с перенесенной инфекцией или с вакциной.
Кроме того, исследователи проверили работу тест-системы на слюне от пациентов с подтвержденным диагнозом. Обе камеры системы работали исправно, с точностью 100%, и на анализ ушло всего 2 часа. Сама система показала себя ультрачувствительной: с помощью нее можно определить содержание РНК при содержании 0,8 копии/мкл. Еще одно преимущество разработанного чипа — его дешевизна и дизайн, делающий его удобным и понятным для пользователя.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
