Ny vei mot raskere COVID-19-diagnose brolagt i gull

Written by redaktør

Forskere brukte gullnanopartikler for å utvikle en ny molekylær diagnostisk plattform som reduserer tiden som kreves for COVID-19-deteksjon betraktelig.

Utskriftsvennlig, PDF og e-post

Den raske spredningen av COVID-19, en sykdom forårsaket av SARS-CoV-2-viruset, har skapt en folkehelsekrise over hele verden. Tidlig påvisning og isolasjon av covid-19 er nøkkelen for å kontrollere sykdomsoverføring og beskytte sårbare befolkninger. Den nåværende standarden for COVID-19-diagnose er revers transkriptase-polymerasekjedereaksjon (RT-PCR), en teknikk der virale gener blir oppdaget etter at de har gjennomgått multiple sykluser med amplifikasjon. Imidlertid er denne teknikken tidkrevende, og skaper et testetterslep på tvers av diagnostiske sentre og fører til forsinkede diagnoser.      

I en fersk studie publisert i Biosensors and Bioelectronics har forskere fra Korea og Kina introdusert en ny nanoteknologibasert plattform som kan forkorte tiden som kreves for COVID-19-diagnose. Deres overflateforsterkede Raman-spredning (SERS)-PCR-deteksjonsplattform - utarbeidet ved bruk av gullnanopartikler (AuNPs) i hulrommene til Au 'nanodimple'-substrater (AuNDSs) - kan oppdage virale gener etter bare 8 sykluser med amplifikasjon. Det er nesten en tredjedel av antallet som kreves med konvensjonell RT-PCR.

"Konvensjonell RT-PCR er basert på deteksjon av fluorescenssignaler, så 3–4 timer er nødvendig for å oppdage SARS-CoV-2. Denne hastigheten er ikke nok med tanke på hvor raskt COVID-19 sprer seg. Vi ønsket å finne en måte å halvere denne tiden på, sier professor Jaebum Choo, og forklarer motivasjonen bak studien. Heldigvis var ikke svaret for langt. I en tidligere studie publisert i 2021, hadde Prof. Choos team utviklet en ny deteksjonsplattform der høysensitive SERS-signaler produseres av AuNP-er jevnt arrangert i hulrommene til AuNDS-er gjennom en teknikk som kalles DNA-hybridisering. Basert på denne tidligere oppdagelsen utviklet Prof. Choo og teamet hans den nye SERS-PCR-plattformen for COVID-19-diagnose.

Den nyutviklede SERS-PCR-analysen bruker SERS-signaler for å oppdage "bro-DNA" - små DNA-prober som sakte brytes ned i nærvær av målvirusgener. Derfor, i prøver fra pasienter som er positive for COVID-19, synker konsentrasjonen av bro-DNA (og derfor SERS-signalet) kontinuerlig med progressive PCR-sykluser. I kontrast, når SARS-CoV-2 er fraværende, forblir SERS-signalet uendret.

Teamet testet effektiviteten til systemet deres ved å bruke to representative målmarkører for SARS-CoV-2, nemlig kappeproteinet (E) og RNA-avhengige RNA-polymerase (RdRp) gener av SARS-CoV-2. Mens 25 sykluser var nødvendig for RT-PCR-basert deteksjon, krevde den AuNDS-baserte SERS-PCR-plattformen bare 8 sykluser, noe som reduserte testvarigheten betraktelig. "Selv om resultatene våre er foreløpige, gir de et viktig proof-of-concept for gyldigheten av SERS-PCR som en diagnostisk teknikk. Vår AuNDS-baserte SERS-PCR-teknikk er en lovende ny molekylær diagnostisk plattform som kan redusere tiden som kreves for gendeteksjon betraktelig sammenlignet med konvensjonelle RT-PCR-teknikker. Denne modellen kan utvides ytterligere ved å inkorporere en automatisk prøvetaker for å utvikle neste generasjons molekylærdiagnosesystem,” forklarer prof. Choo.

Faktisk kan SERS-PCR være et viktig verktøy i vårt arsenal mot COVID-19-pandemien. Det kan også skape et paradigmeskifte innen molekylær diagnostikk, og revolusjonere hvordan vi oppdager infeksjonssykdommer og takler fremtidige epidemier.

Utskriftsvennlig, PDF og e-post

Relaterte nyheter

Om forfatteren

redaktør

Sjefredaktør for eTurboNew er Linda Hohnholz. Hun er basert i eTN HQ i Honolulu, Hawaii.

Legg igjen en kommentar

eTurboNews | Reisebransjens nyheter