Peranti kos rendah yang dirancang untuk ujian varian Covid selama 1 jam

Penyelidik Harvard dan MIT telah bekerjasama untuk membuat prototaip ujian Covid diagnostik berasaskan air liur mandiri yang dapat membezakan antara varian dalam satu jam dan "sama tepatnya dengan ujian PCR yang sekarang digunakan", menurut MIT.

Ia disebut 'miSherlock', untuk 'Sherlock-instrumen minimum', di mana Sherlock adalah ujian DNA / RNA berasaskan Crispr yang dicipta di Harvard's Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering.

Dua bahagian diperlukan: bahan kimia pra-bungkus dan perkakasan yang boleh digunakan semula yang terdiri daripada komponen elektronik biasa dan bahagian bercetak 3d. Selain itu, terdapat aplikasi telefon pilihan.

Menurut Institut Wyss, peranti ini dapat dipasang dengan harga ~ $ 15 (~ $ 3 dihasilkan secara besar-besaran), dan ujian masing-masing berharga sekitar $ 6.

"Salah satu perkara hebat mengenai miSherlock adalah sepenuhnya modular," kata penyelidik MIT, Devora Najjar. "Peranti itu sendiri terpisah dari pengujian, jadi anda boleh memasukkan uji yang berlainan untuk urutan tertentu RNA atau DNA yang ingin anda kesan. Ujian untuk sasaran baru dapat dibuat dalam waktu sekitar dua minggu, memungkinkan pengembangan ujian untuk varian baru SARS-CoV-2 serta untuk penyakit berjangkit lain. "

Terdapat beberapa peringkat dalam ujian kimia (lihat di bawah), dan perkakasan telah dirancang untuk mengubahnya menjadi langkah mudah bagi pengguna, yang pertama kali melancarkan wadah khas melalui corong pakai buang kecil.

Tbekas air liur ditolak ke ruang pertama dari dua ruang dalam perkakasan berkuasa bateri, di mana sampel dipanaskan hingga 95 ° C selama tiga hingga enam minit sementara ia bertindak balas dan meresap ke dalam penapis.

Penapis inilah yang masuk ke ruang kedua, didorong oleh pengguna dengan pelocok yang juga menebuk takungan air, menyebabkan bahan kimia Sherlock kering bereaksi dengan zarah di permukaan penapis. Beberapa ujian boleh dilakukan di ruang kedua pada masa yang sama.

LED bawaan yang diaktifkan 55 minit kemudian menyebabkan cecair menjadi cepat berubah-ubah jika mengandungi Covid-19 atau varian khusus Covid-19 yang dicari oleh pakej kimia. Pengguna "juga dapat menggunakan aplikasi smartphone yang menyertainya yang menganalisis piksel yang didaftarkan oleh kamera telefon pintar untuk memberikan diagnosis positif atau negatif yang jelas," menurut Institut Wyss.

Bio-kimia

Sherlock (pembuka kunci pemberita enzimatik sensitiviti tinggi tertentu) menggunakan tindakan 'scissor molekul' Crispr untuk menggunting DNA atau RNA di lokasi tertentu, kemudian melakukan tugas kedua jika yang pertama berjaya

Untuk ujian ini, reaksi Sherlock pertama kali dirancang sebagai ujian selimut untuk mengenal pasti segmen RNA Covid-19 yang dikongsi oleh pelbagai varian, dan kemudian menyebabkan pendarfluor jika itu berjaya.

Reaksi Sherlock berikutnya dirancang untuk mengesan mutasi Alpha, Beta dan Gamma (Delta jarang berlaku semasa projek) dalam protein 'spike' Covid-19 secara berasingan, yang sama menunjukkan sebarang pengesanan dengan pendarfluor.

Air liur mudah dikumpulkan dibandingkan dengan penyapu hidung, itulah sebabnya ia dipilih, menurut Institut, tetapi air liur juga mempunyai enzim yang menyebabkan positif palsu ditunjukkan.

Langkah pemanasan mengaktifkan bahan kimia di dalam bekas sampel yang menghentikan enzim positif palsu ini, serta bahan kimia yang memecahkan sebarang zarah virus Covid-19 sehingga RNA virus dapat terperangkap di permukaan penapis yang direka khas.

Diuji pada 27 pesakit Covid-19 dan 21 pesakit yang sihat, menurut Harvard, versi selimut miSherlock mengenal pasti 96% pesakit Covid-19 dan 95% pesakit sihat. Versi pembezaan Alpha, Beta dan Gamma menguji sampel buatan yang dibuat dari air liur yang sihat dan RNA virus sintetik pada pelbagai kepekatan.

miSherlock dijelaskan dalam 'SHERLOCK instrumen minimum (miSHERLOCK) untuk diagnosis titik perawatan berdasarkan CRISPR SARS-CoV-2 dan varian baru', yang diterbitkan dalam Science Advances, dan dapat dilihat tanpa pembayaran.