Это телефонное устройство может проверить на Covid-19 менее чем за час
Исследователи сообщают, что запрограммированные магнитные наночастицы в сочетании с стандартным мобильным телефоном и подключаемым диагностическим инструментом могут диагностировать COVID-19 за 55 минут или меньше. (Кредит: Джефф Фитлоу / Райс)

С помощью запрограммированных магнитных наночастиц диагностический инструмент, который подключается к стандартному телефону, может диагностировать COVID-19 за 55 минут или меньше.

Микрожидкостный чип размером с штамп измеряет концентрацию белка нуклеокапсида (N) SARS-CoV-2 в сыворотке крови после стандартного укола пальцем. Наночастицы связываются с белком SARS-CoV-2 N, биомаркером COVID-19, в чипе и переносят его на электрохимический датчик, который обнаруживает незначительные количества биомаркера.

Исследователи говорят, что их процесс упрощает работу с образцами по сравнению с тампоном. ПЦР-тесты которые широко используются для диагностики COVID-19 и требуют лабораторного анализа.

«Это устройство замечательно тем, что не требует лаборатории», - говорит Питер Лиллехой, доцент кафедры машиностроения в Университете Райса. «Вы можете выполнить весь тест и получить результаты на месте сбора, в поликлинике или даже в аптеке. Вся система легко транспортируется и проста в использовании ».


графика подписки внутри себя


Исследования были опубликованы в журнале Датчики ACS.

Лиллехой, аспирант и ведущий автор Джиран Ли воспользовались преимуществами существующих инструментов биодатчика и объединили их со своим собственным опытом в разработке простых диагностических средств, таких как пластырь с микроиглами, представленный в прошлом году для диагностики. малярия.

Новый инструмент основан на немного более сложной схеме обнаружения, но обеспечивает точные количественные результаты за короткий промежуток времени. Чтобы протестировать устройство, лаборатория использовала образцы сыворотки, полученные от здоровых людей и других людей, инфицированных COVID-19.

Лиллехой говорит, что более длительная инкубация дает более точные результаты при использовании цельной сыворотки. Лаборатория обнаружила, что 55 минут - это оптимальное время для микрочипа, чтобы распознавать белок SARS-CoV-2 N при концентрациях всего 50 пикограмм (миллиардных долей грамма) на миллилитр в цельной сыворотке. Микрочип мог обнаруживать N-белок в еще более низких концентрациях, 10 пикограмм на миллилитр, всего за 25 минут при пятикратном разведении сыворотки.

В сочетании с телефоном Google Pixel 2 и подключаемым потенциостатом устройство может поставить положительный диагноз с концентрацией всего 230 пикограмм для цельной сыворотки.

«Существуют стандартные процедуры модификации гранул с помощью антител, нацеленных на определенный биомаркер», - говорит Лиллехой. «Когда вы объединяете их с образцом, содержащим биомаркер, в данном случае белок SARS-CoV-2 N, они связываются вместе».

Капиллярная трубка используется для доставки образца к чипу, который затем помещается на магнит, который притягивает гранулы к электрохимическому датчику, покрытому улавливающими антителами. Бусинки привязать к захвату Антитела и генерируют ток, пропорциональный концентрации биомаркера в образце.

Потенциостат считывает этот ток и отправляет сигнал своему телефонному приложению. Если биомаркеры COVID-19 отсутствуют, шарики не связываются с датчиком и смываются внутри чипа.

Лиллехой говорит, что для промышленности не составит труда произвести микрожидкостные чипы или адаптировать их к новым штаммам COVID-19, если и когда это станет необходимо.

Об авторах

Национальные институты здравоохранения, Национальный научный фонд и Исследовательский фонд COVID-19 Университета Райса поддержали исследование. -

Первоначальное исследование