מכשיר בעלות נמוכה תוכנן לבדיקת גרסה אחת של Covid

עדכון: 6 באוגוסט 2023

מכשיר בעלות נמוכה תוכנן לבדיקת גרסה אחת של Covidחוקרי הרווארד ו- MIT חברו לאב-טיפוס לבדיקת קוביד אבחנתית מבוססת רוק שמאפשרת להבחין בין גרסאות תוך שעה והיא "מדויקת בדיוק כמו בדיקות ה- PCR בהן משתמשים כיום", על פי MIT.

הוא נקרא 'miSherlock', עבור 'שרלוק בעל מינימום מכשירים', שם שרלוק הוא בדיקת DNA/RNA מבוססת Crispr שהומצאה במכון וויס של הרווארד להנדסה בהשראה ביולוגית.

שני חלקים נדרשים: כימיקלים ארוזים מראש וחומרה רב פעמית המורכבת מרכיבים אלקטרוניים נפוצים וחלקים מודפסים בתלת מימד. נוסף על כך, יש אפליקציית טלפון אופציונלית.

על פי מכון וויס, ניתן להרכיב את המכשיר במחיר של כ -15 $ (3 $ בייצור המוני), והבדיקה אמורה לעלות כ -6 דולר כל אחד.

"אחד הדברים הגדולים ב- miSherlock הוא שזה מודולרי לחלוטין", אמרה חוקרת ה- MIT דבורה נג'אר. "המכשיר עצמו נפרד מהמבחנים, כך שתוכל לחבר מבחנים שונים לרצף הספציפי של ה- RNA או ה- DNA שאתה מנסה לזהות. ניתן ליצור מבחנים למטרות חדשות תוך כשבועיים, המאפשרים פיתוח בדיקות לגרסאות חדשות של SARS-CoV-2 כמו גם למחלות זיהומיות אחרות.

ישנם מספר שלבים במבחן הכימי (ראה להלן), והחומרה תוכננה להפוך אותם לצעדים פשוטים עבור המשתמש, שיורק תחילה למיכל מותאם אישית באמצעות משפך חד פעמי קטן.

Tמיכל הרוק נדחק לתא הראשון מתוך שני החומרים בחומרה המונעת באמצעות סוללה, שם המחמם את הדגימה ל -95 מעלות צלזיוס למשך שלוש עד שש דקות בזמן שהוא מגיב וסופג לתוך מסנן.

המסנן הזה נכנס לתא השני, שנדחף על ידי המשתמש באמצעות בוכנה שגם מנקב מאגר מים, וגורם לכימיקלים מיובשים של שרלוק להגיב עם חלקיקים על פני המסנן. ניתן לבצע מספר בדיקות במקביל לתא השני.

LED מובנה המופעל 55 דקות מאוחר יותר גורם לנוזלים להתנייד באופן ניכר אם הוא מכיל את Covid-19 או את הגרסה הספציפית של Covid-19 שאותו מבקשת החבילה הכימית. המשתמש "יכול גם להשתמש באפליקציית סמארטפון מלווה המנתחת את הפיקסלים הנרשמים על ידי מצלמת הסמארטפון כדי לספק אבחנה חיובית או שלילית ברורה", על פי מכון ויסס.

הביו-כימיה

שרלוק (ביטול נעילת כתב אנזימטי ספציפי ברגישות גבוהה) משתמש בפעולת ה"מספריים המולקולרית "של Crispr כדי לחתוך DNA או RNA במיקום ספציפי, ואז מבצע משימה שנייה אם הראשונה הצליחה

לבדיקה זו, תגובת שרלוק תוכננה תחילה כמבחן גורף לזיהוי קטע של ה- RNA של Covid-19 המשותף למספר גרסאות ולאחר מכן לגרום לקרינה אם זה הצליח.

תגובות שרלוק לאחר מכן נועדו לאתר מוטציות אלפא, בטא וגמא (דלתא הייתה נדירה במהלך הפרויקט) בחלבון 'ספייק' קוביד -19 בנפרד, דבר המצביע על כל גילוי עם פלואורסצנטי.

הרוק קל לאסוף בהשוואה לספוגיות האף, ולכן הוא נבחר, על פי המכון, אך לרוק יש גם אנזימים הגורמים להצביע על חיובי שווא.

שלב החימום מפעיל כימיקלים במיכל הדגימה שעוצרים את האנזימים החיוביים-כוזבים הללו, כמו גם כימיקלים שפורצים כל חלקיקי נגיף ה- Covid-19 כך שניתן יהיה ללכוד את ה- RNA של הנגיף על פני המסנן שתוכנן במיוחד.

על פי הארוורד, הגרסה השמיכה של miSherlock זיהתה 27% מחולי Covid-19 ו -21% מהחולים הבריאים, נבדקה על 96 חולי Covid-19 ועל 95 חולים בריאים. הגרסה המבדילה אלפא, ביתא וגמא של הבדיקה עבדה על דגימות מלאכותיות העשויות מרוק בריא ו- RNA ויראלי סינטטי במגוון ריכוזים.

miSherlock מתואר ב "SHERLOCK המכשיר המינימלי (miSHERLOCK) לאבחון נקודתי מבוסס CRISPR של SARS-CoV-2 וגרסאות מתפתחות", שפורסם ב- Science Advances וניתן לצפות בו ללא תשלום.