Новости

Aug 21, 2023

Теперь врачи смогут распознать COVID

В условиях COVID-19 кафедра машиностроения и аэрокосмической техники, Рекомендуемые,

В условиях COVID-19, Департамент машиностроения и аэрокосмической техники, Рекомендуемые, новости, исследования и инновации17 декабря 2021 г.

З. Хью Фан, доктор философии, профессор кафедры машиностроения и аэрокосмической техники Инженерного колледжа Герберта Вертхайма.

Для тех, кто обратился к врачу или в клинику во время предстоящего сезона гриппа, наибольшее беспокойство вызывает вопрос о том, указывают ли их симптомы на обыкновенную инфекцию, распространяющуюся на рабочем месте, или на потенциальную инфекцию COVID-19. Пока исследователи пытаются вылечить этот вирус, а также его неизбежные варианты и мутации, одной из самых больших проблем является быстрая и точная диагностика источника заболевания, чтобы были применены надлежащие протоколы лечения, а также вовремя снижена вероятность потенциально опасных заболеваний. осложнения.

Под руководством З. Хью Фана, доктора философии, профессора кафедры машиностроения и аэрокосмической инженерии Инженерного колледжа Герберта Вертхайма, и доктора Джона Ледницки, профессора-исследователя кафедры экологических и глобальных проблем Колледжа общественного здравоохранения и медицинских профессий. Health, междисциплинарная группа из Университета Флориды, разработала революционный диагностический тест на SARS-CoV-2, который является быстрым, надежным, недорогим и способен дифференцировать COVID-19 и грипп.

(Вверху) Визуализация механизма шарового клапана, похожего на шариковую ручку, в котором чернила распределяются по бумаге при нажатии на металлический шарик на кончике во время письма. Клапан закрыт, когда шар действует как пробка для колодца наверху. Клапан открывается штифтом в блоке внизу, который поднимает шар вверх, когда штифт совмещен с шаром после скольжения, высвобождая реагент. (Средний) Образец вводится в нижнюю лунку с последующим перемещением нижней лунки для последовательной доставки 4 реагентов для лизиса вируса и выделения/очистки РНК. (Внизу) Колориметрическое обнаружение с помощью УФ-фонарика и общее время от образца до ответа — 50 минут.

Доктор Фан и его команда продемонстрировали способность обнаруживать два вируса за 50 минут без использования громоздкого или сложного лабораторного оборудования или источника питания, а также с чувствительностью обнаружения, которая находится на одном уровне с золотым стандартом RT-PCR (полимеразная цепочка с обратной транскрипцией). реакция) — тест, рекомендованный Всемирной организацией здравоохранения и Центрами по контролю и профилактике заболеваний. Усилия поддерживаются Национальными институтами здравоохранения.

«С точки зрения ухода за пациентами эта инновационная платформа «проба-ответ» является важным обновлением существующего стандарта RT-PCR на нескольких уровнях», — сказал доктор Фан. «Что касается диагностики, время выполнения работ на месте тестирования составляет менее часа по сравнению с одним-двумя днями в лаборатории тестирования за пределами объекта».

Покомпонентный вид устройства, состоящего из трех компонентов, включая буферный блок вверху, смесительный блок посередине и блок детектирования внизу. Буферный блок содержит по 4 лунки с каждой стороны для хранения буфера для лизиса, буфера для связывания и 2 промывочных буфера для подготовки проб. В каждую лунку буферного блока внизу помещен один шарик из нержавеющей стали, выполняющий роль клапана. Смесительный блок имеет по одному колодцу с каждой стороны и скользит под буферным блоком по направляющим с обеих сторон и посередине. Блок детектирования содержит бумажную прокладку, ламинированную между двумя термопластическими пленками и прикрепленную к луночному слою с помощью двусторонней клейкой ленты.

Устройство, разработанное с помощью УФ, было недавно опубликовано для экспертной оценки в ACS Sensors, ведущем журнале Американского химического общества, посвященном сенсорной науке.

RT-LAMP (петлевая изотермическая амплификация) — это анализ, используемый для обнаружения вирусной РНК. Методология RT-LAMP была основана на механизме автоциклического синтеза ДНК с замещением цепи. Реакцию осуществляет полимераза, которая обладает высокой активностью замещения цепи. Также используются две пары праймеров: одна пара внутренних и другая — внешних праймеров. Эти праймеры специально разработаны для реакции. RT-LAMP достигает высокой специфичности благодаря целевым последовательностям. В отличие от других технологий, RT-LAMP распознает целевую последовательность, используя шесть независимых последовательностей в начале, что придает ей высокую специфичность. Распознавание праймером целевого генома приводит к сильной колориметрической реакции, которая позволяет проводить обнаружение без узкоспециализированного или дорогостоящего оборудования.