microbius
РОССИЙСКИЙ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ
Поиск
rss

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2Vtzqx7tLnC

Реклама

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2VtzqwzYS9e

Реклама

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2VtzqvtsLHv

Реклама

Сенсор для более быстрого и точного тестирования на COVID-19
Сенсор для более быстрого и точного тестирования на COVID-19

Автор/авторы:
share
47
backnext
Рис.: techopedia.com

Сенсор для обнаружения COVID-19, разработанный в Университете Джона Хопкинса, может произвести революцию в тестировании вирусов, обеспечивая точность и скорость тестирования.

   В исследовании, опубликованном в журнале Biosensors and Bioelectronics, ученые описывают новый сенсор, который не нуждается в подготовке образца и требует минимальной квалификации оператора, что дает значительное преимущество перед существующими методами тестирования, особенно для популяционных исследований.

   "Техника проста: помещаем каплю слюны в наше устройство и получаем отрицательный или положительный результат", - рассказывает Ишан Барман, старший автор исследования. "Главная новизна заключается в том, что это безмаркерная технология, что означает отсутствие необходимости в дополнительных химических модификациях, таких как молекулярная маркировка или функционализация антител. Это означает, что датчик в конечном итоге может быть использован в носимых устройствах".

   Барман говорит, что их новая технология, которая пока не доступна на рынке, устраняет ограничения двух наиболее широко используемых типов тестов COVID-19: ПЦР и экспресс-тесты. ПЦР-тесты отличаются высокой точностью, но требуют сложной подготовки образца, а обработка результатов в лаборатории занимает несколько часов. С другой стороны, экспресс-тесты, которые проверяют наличие антигенов, менее успешны в выявлении ранних инфекций и бессимптомных случаев, и могут приводить к ошибочным результатам.

   Сенсор почти так же чувствителен, как тест ПЦР, и так же удобен, как экспресс-тест на антигены. В ходе первоначальных испытаний датчик продемонстрировал 92% точность обнаружения SARS-COV-2 в образцах слюны, что сопоставимо с результатами ПЦР-тестов. Сенсор также показал высокие результаты при быстром определении присутствия других вирусов, включая H1N1 и Зика. Технология основана на нанопечатной литографии, спектроскопии комбинационного рассеяния света (SERS) и машинном обучении. Сенсор может быть использован для массового тестирования в формате одноразовых чипов, на жестких или гибких подложках.

   Ключевым элементом метода является гибкая матрица из металлического изолятора (FEMIA) большой площади, усиливающая сигнал. Образец слюны помещается на материал и анализируется с помощью усиленной рамановской спектроскопии, которая использует лазерное излучение для изучения колебаний молекул исследуемого образца. Поскольку наноструктурированный FEMIA значительно усиливает рамановский сигнал вируса, система может быстро обнаружить присутствие вируса, даже если в образце имеются лишь его следовые количества. Другим важным новшеством системы является использование передовых алгоритмов машинного обучения для обнаружения едва уловимых признаков в спектроскопических данных, которые позволяют исследователям точно определить наличие и концентрацию вируса.

   "Оптическая детекция в сочетании с машинным обучением позволяет нам получить единую платформу, которая может тестировать на широкий спектр вирусов с повышенной чувствительностью и селективностью, причем очень быстро", - говорит Барман. Сенсоры могут быть размещены на любом типе поверхности, от дверных ручек и входов в здания до масок и текстиля.

   "Используя современные технологии изготовления наноимпринтов и трансферной печати, мы реализовали высокоточное, настраиваемое и масштабируемое нанопроизводство как жестких, так и гибких подложек для датчиков COVID, что важно для будущего применения не только в биосенсорах на чипах, но и в носимых устройствах", - отметил Барман. По его словам, датчик потенциально может быть интегрирован в портативные устройства для быстрого скрининга в местах скопления людей, таких как аэропорты или стадионы.

   "Наша платформа не ограничивается текущей пандемией COVID-19", - говорит Барман. "Мы можем использовать ее для широкого тестирования против различных вирусов, например, для дифференциации между SARS-CoV-2 и H1N1 и даже их вариантами. Это важный вопрос, который не может быть решен с помощью существующих экспресс-тестов".

   Авторы продолжают работу над дальнейшим развитием и тестированием технологии на образцах пациентов. Johns Hopkins Technology Ventures подала заявку на получение патентов на связанную с ней интеллектуальную собственность, и рассматривает возможности лицензирования и коммерциализации.

Источник:

ScienceDaily, 29 March 2022

Комментариев: 0
Вам также может быть интересно
Узнайте о новостях и событиях микробиологии
Первыми получайте новости и информацию о событиях
up