Dispositivo a basso costo progettato per il test della variante Covid di 1 ora

Aggiornamento: 6 agosto 2023

Dispositivo a basso costo progettato per il test della variante Covid di 1 oraI ricercatori di Harvard e del MIT hanno collaborato per prototipare un test Covid diagnostico autonomo basato sulla saliva in grado di distinguere tra le varianti in un'ora ed è "preciso quanto i test PCR ora utilizzati", secondo il MIT.

Si chiama "miSherlock", per "Sherlock minimamente strumentato", dove Sherlock è un test DNA/RNA basato su Crispr inventato al Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering di Harvard.

Sono necessarie due parti: prodotti chimici preconfezionati e hardware riutilizzabile costituito da componenti elettronici comuni e parti stampate in 3D. Oltre a questo, c'è un'app per telefono opzionale.

Secondo il Wyss Institute, il dispositivo può essere assemblato per ~ $ 15 (~ $ 3 prodotto in serie) e il test dovrebbe costare circa $ 6 ciascuno.

"Una delle grandi cose di miSherlock è che è completamente modulare", ha affermato la ricercatrice del MIT Devora Najjar. “Il dispositivo stesso è separato dai test, quindi puoi collegare diversi test per la sequenza specifica di RNA o DNA che stai cercando di rilevare. I test per nuovi bersagli possono essere creati in circa due settimane, consentendo lo sviluppo di test per nuove varianti di SARS-CoV-2 e per altre malattie infettive”.

Ci sono diverse fasi del test chimico (vedi sotto) e l'hardware è stato progettato per trasformarle in semplici passaggi per l'utente, che prima sputa in un contenitore personalizzato attraverso un piccolo imbuto usa e getta.

TIl contenitore della saliva viene spinto nella prima delle due camere dell'hardware alimentato a batteria, dove il campione viene riscaldato a 95°C per tre-sei minuti mentre reagisce e si immerge in un filtro.

È questo filtro che entra nella seconda camera, spinto dall'utente con uno stantuffo che perfora anche un serbatoio d'acqua, facendo reagire i prodotti chimici Sherlock essiccati con le particelle sulla superficie del filtro. Nella seconda camera possono essere eseguiti più test contemporaneamente.

Un LED integrato attivato 55 minuti dopo fa sì che il liquido emetta una notevole fluorescenza se conteneva Covid-19 o la variante specifica di Covid-19 ricercata dal pacchetto chimico. L'utente "può anche utilizzare un'app per smartphone di accompagnamento che analizza i pixel registrati dalla fotocamera dello smartphone per fornire una diagnosi chiara positiva o negativa", secondo il Wyss Institute.

La biochimica

Sherlock (sblocco enzimatico specifico del reporter ad alta sensibilità) utilizza l'azione "a forbice molecolare" di Crispr per tagliare il DNA o l'RNA in una posizione specifica, quindi esegue un secondo compito se il primo ha avuto successo

Per questo test, una reazione di Sherlock è stata inizialmente progettata come test a tappeto per identificare un segmento di RNA di Covid-19 condiviso da più varianti e quindi per causare una fluorescenza se ciò ha avuto successo.

Le successive reazioni di Sherlock sono state progettate per rilevare separatamente le mutazioni Alpha, Beta e Gamma (Delta era raro durante il progetto) nella proteina "spike" di Covid-19, indicando allo stesso modo qualsiasi rilevamento con fluorescenza.

La saliva è facile da raccogliere rispetto ai tamponi nasali, motivo per cui è stata scelta, secondo l'Istituto, ma la saliva contiene anche enzimi che fanno indicare falsi positivi.

La fase di riscaldamento attiva le sostanze chimiche nel contenitore del campione che bloccano questi enzimi falsi positivi, nonché le sostanze chimiche che rompono le particelle del virus Covid-19 in modo che l'RNA del virus possa essere intrappolato sulla superficie del filtro appositamente progettato.

Testato su 27 pazienti Covid-19 e 21 pazienti sani, secondo Harvard, la versione completa di miSherlock ha identificato il 96% dei pazienti Covid-19 e il 95% dei pazienti sani. La versione distintiva del test Alpha, Beta e Gamma ha funzionato su campioni artificiali realizzati con saliva sana e RNA virale sintetico a una gamma di concentrazioni.

miSherlock è descritto in "SHERLOCK minimamente strumentato (miSHERLOCK) per la diagnosi point-of-care basata su CRISPR di SARS-CoV-2 e varianti emergenti", pubblicato su Science Advances e visualizzabile senza pagamento.