これは、「最小限の機器を備えたシャーロック」を意味する「miSherlock」と呼ばれており、シャーロックは、ハーバード大学の生物インスピレーション工学研究所で発明されたCrisprベースのDNA/RNA検査です。
パッケージ化された化学薬品と、一般的な電子部品と 3D プリント部品で構成される再利用可能なハードウェアの XNUMX つの部品が必要です。 これに加えて、オプションの電話アプリもあります。
Wyss Institute によると、このデバイスは約 15 ドルで組み立て可能 (量産時は約 3 ドル)、テストには 6 台あたり約 XNUMX ドルかかるとのことです。
「miSherlock の優れた点の 2 つは、完全にモジュール式であることです」と MIT 研究者の Devora Najjar 氏は述べています。 「デバイス自体はアッセイとは独立しているため、検出しようとしている RNA または DNA の特定の配列に対してさまざまなアッセイを接続できます。 新しい標的のアッセイは約 XNUMX 週間で作成できるため、SARS-CoV-XNUMX の新しい変異体や他の感染症に対する検査の開発が可能になります。」
化学分析にはいくつかの段階があり (下記を参照)、ハードウェアはこれらをユーザーにとって簡単なステップに変えるように設計されており、ユーザーは最初に小さな使い捨て漏斗を通してカスタム容器に吐き出します。
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XNUMX 番目のチャンバーに入るのはこのフィルターで、ユーザーがプランジャーで押し込むと水タンクにも穴が開き、乾燥したシャーロックの化学物質がフィルター表面の粒子と反応します。 XNUMX 番目のチャンバーでは複数のテストを同時に実行できます。
内蔵 LED が 55 分後に作動すると、液体に Covid-19 または化学薬品パッケージで求められている Covid-19 の特定の変異体が含まれている場合、液体が顕著に蛍光を発します。 Wyss Institute によると、ユーザーは「付属のスマートフォン アプリを使用して、スマートフォンのカメラで登録されているピクセルを分析して、明確な陽性または陰性の診断を提供することもできます」とのことです。
生化学
Sherlock (特定の高感度酵素レポーターのロック解除) は、Crispr の「分子ハサミ」アクションを使用して特定の位置で DNA または RNA を切り取り、最初のタスクが成功した場合に XNUMX 番目のタスクを実行します。
このテストでは、シャーロック反応が最初に、複数の変異体が共有する Covid-19 RNA のセグメントを特定し、それが成功した場合に蛍光を発する包括的なテストとして設計されました。
その後のシャーロック反応は、Covid-19の「スパイク」タンパク質のアルファ、ベータ、ガンマ（プロジェクト中はデルタはまれでした）変異を個別に検出するように設計されており、同様に蛍光による検出が示されています。
同研究所によると、唾液は鼻ぬぐい液に比べて採取しやすいため、これが選ばれた理由だが、唾液には偽陽性を示す酵素も含まれているという。
加熱ステップにより、これらの偽陽性酵素を停止するサンプル容器内の化学物質が活性化されるだけでなく、Covid-19 ウイルス粒子を破壊して特別に設計されたフィルターの表面にウイルス RNA を捕捉できる化学物質も活性化されます。
ハーバード大学によると、27人の新型コロナウイルス感染症患者と19人の健康な患者を対象にテストされた結果、包括版のmiSherlockは新型コロナウイルス感染症患者の21％と健康な患者の96％を特定したという。 このテストのアルファ、ベータ、ガンマを区別するバージョンは、健康な唾液とさまざまな濃度の合成ウイルス RNA から作成された人工サンプルに対して機能しました。
miSherlock は、Science Advances に掲載された「SARS-CoV-2 および新興変異体の CRISPR ベースのポイントオブケア診断のための Minimally instrumented SHERLOCK (miSHERLOCK)」に記載されており、支払いなしで閲覧できます。