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Neues Testgerät für zu Hause erkennt COVID-19-Varianten im Speichel in einer Stunde
Neues Testgerät für zu Hause erkennt COVID-19-Varianten im Speichel in einer Stunde
Anonim

Während seit letztem Jahr Schnelldiagnose-Testkits für COVID-19 verfügbar sind, gab es für das Virus und seine Varianten größtenteils keine Point-of-Care-Diagnosetests. Aber eine Expertengruppe ist dabei, dies mit der Entwicklung eines neuen COVID-Testgeräts für zu Hause zu ändern, das bestimmte Varianten des Virus in nur einer Stunde erkennen kann.

Kollektive Geburten miSHERLOCK

Forscher des Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering der Harvard University, des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und mehrerer Krankenhäuser in der Umgebung von Boston haben gemeinsam ein Gerät entwickelt, das in der Lage ist, COVID-19-Varianten im menschlichen Speichel zu erkennen und zu identifizieren.

Das Gerät, das sie als Minimally Instrumented SHERLOCK oder miSHERLOCK bezeichnen, nutzt CRISPR (Cluster of Regular Interspaced Short Palindromic Repeats), eine Technologie, die in der Lage ist, genetisches Material zu bearbeiten. Bisher kann miSHERLOCK drei Stämme von SARS-CoV-2 erkennen, es kann jedoch auch geändert werden, um zusätzliche Varianten zu erkennen, einschließlich des Delta-Stamms, der derzeit in vielen Ländern verheerende Auswirkungen hat, so die Harvard Gazette.

Das neue Diagnoseinstrument ist kostengünstig, da es einfach mit einem 3D-Drucker und anderen handelsüblichen Teilen für nur 15 US-Dollar zusammengebaut werden kann. Interessanterweise sagte die Veröffentlichung, dass die Kosten pro Assay bei Verwendung von recycelter Hardware auf 6 US-Dollar sinken könnten.

So funktioniert das Heimsystem

Als Heimgerät ist miSHERLOCK einfach zu handhaben, da nur Speichelproben benötigt werden. Benutzer müssen etwa 4 ml Speichel in die Probenvorbereitungskammer geben, zusammen mit 40 μl 1 M DTT und 500 mM EGTA Lysepuffer. Durch die Schwerkraft wird der Speichel durch eine PES-Membran geleitet, die die virale RNA in der Probe konzentriert.

Im nächsten Schritt werden die Flusssäulen in eine Reaktionskammer überführt, bevor die Kolbenabdeckung heruntergedrückt wird, um die PES-Membran und das gespeicherte Wasser in gefriergetrockneten Eintopf-SHERLOCK-Reaktionspellets freizugeben. Nach 55 Minuten können die Benutzer das Ergebnis mit einer Smartphone-App visualisieren, die entwickelt wurde, um die Fluoreszenzleistung des resultierenden Produkts zu quantifizieren. Die App wird auch die automatisierte Ergebnisinterpretation anzeigen, wie in dem Diagramm in der Studie der Forscher angegeben, die im Peer-Review-Journal Science Advances veröffentlicht wurde.

„Unser Ziel war es, eine vollständig in sich geschlossene Diagnostik zu entwickeln, die keine weitere Ausrüstung erfordert. Im Wesentlichen spuckt der Patient in dieses Gerät, und dann drückt man einen Kolben herunter und bekommt eine Stunde später eine Antwort “, wurde Xiao Tan, ein klinischer Fellow am Wyss Institute und einer der Hauptautoren der Studie, von MIT News zitiert.

Als die Forscher miSHERLOCK noch entwickelten, war die Delta-Variante leider noch nicht so weit verbreitet. Daher haben sie noch kein Modul für den Stamm erstellt. Sie sagten jedoch, dass das System leicht programmiert werden kann, um neue Mutationen zu überwachen, sodass es nur eine Frage der Zeit ist, bis sie ein Modul speziell für die Delta-Variante entwickeln können.

Aktuelle Relevanz von miSHERLOCK

Die Entwicklung von miSHERLOCK kommt zu einem sehr günstigen Zeitpunkt, da das Testen auf bestimmte Varianten von COVID-19 für viele Menschen meist nicht zugänglich ist. Die Unzugänglichkeit führt laut Jerusalem Post zu Verzögerungen bei der Verfolgung von Fällen und der Reaktion auf das Aufkommen neuer Varianten auf der ganzen Welt.

Und natürlich gibt es den offensichtlichen Vorteil, dass miSHERLOCK ein Gerät für zu Hause ist. Patienten können die Belastung, die sie sich zugezogen haben, leicht identifizieren, und ihre Ärzte können leicht einen Behandlungsplan für ihre Erkrankung erstellen, ohne Proben an Testeinrichtungen schicken und tagelang auf die Ergebnisse warten zu müssen.

„miSHERLOCK macht den Transport von Patientenproben zu einem zentralen Testort überflüssig und vereinfacht die Probenvorbereitungsschritte erheblich, sodass Patienten und Ärzte ein schnelleres und genaueres Bild der individuellen und gemeinschaftlichen Gesundheit erhalten, die während einer sich entwickelnden Pandemie von entscheidender Bedeutung ist“, Helena de Puig, der Co-Erstautor der Studie und Postdoktorand am Wyss Institute, sagte.

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