Ученые из США и Тайваня создали быстрый и недорогой тест на COVID-19. Включая сменный картридж для тестирования и многоразовую печатную плату, удобная структура группы может распознать присутствие вируса в образцах жидкости всего за 1 секунду. Изменяя конструкцию, система может быть адаптирована для теста на другие заболевания.
Помимо вакцинации и социальной дистанции, быстрое тестирование на SARS-CoV-2 - вирус, вызывающий COVID-19, - является основным компонентом всемирных усилий по остановке пандемии. В настоящее время наиболее широко применяемые процедуры тестирования используют химические реакции для усиления определенных биомаркеров, связанных с вирусом, например, молекулы РНК, передающих его генетическую информацию. Тем не менее, эти процессы отнимают много времени, что приводит к медленным срокам выполнения тестов.
В настоящее время Минхан Сянь и его коллеги из Университета Флориды и Национального университета Ян Мин Цзяо Тунг разработали альтернативный подход, который скорее измеряет искажения электрических сигналов, связанных с присутствием вирусных частиц в цепи. Их конструкция основана на печатной плате, содержащей полевой транзистор металл-оксид-полупроводник (MOSFET), который является обычным электронным устройством, усиливающим электрические сигналы.
Позолоченные электроды
В их систему дополнительно входит одноразовая тестовая полоска, которая подключается к схеме MOSFET. Кончик полоски имеет микрожидкостный канал, который содержит группы позолоченных электродов, покрытых антителами SARS-CoV-2, а также вспомогательные углеродные электроды без покрытия. В момент, когда жидкие образцы вводятся в канал, короткие электрические тестовые сигналы могут проходить между электродами, усиливаются полевым МОП-транзистором и затем отправляются на печатную плату для анализа.
Если SARS-CoV-2 присутствуют в образце, белки-шипы на вирусных частицах будут связываться с антителами на поверхности золотого электрода, что изменяет характер усиленных форм сигналов тестового сигнала. Преобразуя эти искажения в цифровые данные, система может определять концентрацию белков спайков; и, следовательно, централизация частиц вируса присутствующих в образе – всего за 1 с. Их процедура остается надежной в широком диапазоне концентраций: от 100 вирусных частиц на миллилитр до 2500.
Интегрируя свои тестовые полоски на одноразовые картриджи, команда Сиань гарантировала, что печатная плата полностью пригодна для многократного использования. Это привело к созданию универсальной системы тестирования с минимальными затратами, приемлемой для быстрого тестирования COVID-19 в любой области. Кроме того, процесс обнаружения не ограничивается COVID-19. Прикрепив другие виды антител к золотым электродам тест-полоски, система может быть перепрофилирована для лечения других заболеваний.
Теперь осталось ждать, чтобы данный метод тестирования завезли в Россию. На связи, не болейте!