Аксессуар для смартфона обнаруживает вирусы в назальном мазке

Ученые из США разработали устройство, которое подключается к смартфону и позволяет просто и быстро определять наличие вирусного или бактериального патогена в мазке из носа. По словам ученых, устройство легко можно адаптировать к детекции РНК коронавируса.

Схема устройства. Согласно пресс-релизу, оно пригодно для анализа как экстрактов назального секрета, так и образцов крови.

Credit: Graphic courtesy Brian Cunningham

Группа ученых из США заявила о том, что им удалось разработать недорогое, компактное и достаточно эффективное устройство, которое позволит обнаружить РНК патогена в пробе с помощью приложения на смартфоне. Такая диагностика занимает всего 30 минут, цена устройства составит примерно $50. Статья опубликована в Lab on a Chip.

Новое устройство состоит из небольшого картриджа с реагентами для тестирования, портом, через который можно ввести экстракт назального секрета или образец крови, и микрофлюидным чипом для амплификации. На чипе доступны 10 дорожек, что позволяет ставить контрольные реакции или детектировать присутствие в образце различных патогенов. Весь блок крепится к смартфону, а на смартфон устанавливается специально разработанное приложение, с помощью которого фиксируется и обрабатывается результат.

По словам ученых, внутри картриджа реагенты разрушают внешнюю оболочку патогена, что обеспечивает доступ к его нуклеиновым кислотам. Затем добавляются праймеры, и количество таргетной последовательности многократно увеличивается с помощью петлевой изотермической амплификации. Копии окрашиваются флуоресцентным красителем и чип освещается синим светодиодом. Краситель начинает светиться зеленым, флуоресценция регистрируется камерой смартфона. Приложение обрабатывает полученное изображение и выводит результат на экран.

Исследование эффективности прибора производили на модели пяти инфекционных заболеваний лошадей. При этом мазки из носовой полости брали у изначально здоровых животных, а вирусы или бактерии вносили в них отдельно. В качестве положительного контроля ученые использовали E. coli и лошадиный герпесвирус 3 (EHV3). Отрицательным контролем служили пробы без патогенов. Авторы утверждают, что система правильно определяла наличие патогенов во всех предложенных пробах.

Авторы планируют далее совершенствовать структуру системы. Они отмечают, что проверка системы проводилась на ДНК-содержащих патогенах, но адаптировать ее к РНК-содержащим вирусам, например, к SARS-CoV-2, можно, добавив обратную транскриптазу в реакционную смесь.

Источник

Sun, F., et al. // Smartphone-Based Multiplex 30-minute Nucleic Acid Test of Live Virus from Nasal Swab Extract. // Lab on a Chip, 21 Apr 2020; DOI: 10.1039/D0LC00304B
Добавить в избранное

Вам будет интересно