Портативное устройство для быстрой диагностики КОВИД-19  и обнаружения его вариантов

Портативное устройство для быстрой диагностики КОВИД-19 и обнаружения его вариантов

02 Apr 2021
56
Прослушать

Как сообщили ученые института биологических исследований имени Салка (США), ими был разработан новый портативный прибор NIRVANA, который предназначен для быстрой диагностики нового коронавируса и отслеживания распространения его мутаций и вариантов.

Тестовая система при этом может одновременно проверять на наличие других вирусов, таких как грипп, которые, по словам исследователей, могут быть ошибочно приняты за коронавирус.

По словам профессора Salk Institute for Biological Studies Хуана Карлоса Изписуа Белмонте (Juan Carlos Izpisua Belmonte),

Это метод обнаружения и наблюдения за вирусами, который не требует дорогостоящей инфраструктуры, как другие технологии.

Ученые отмечают, что тестирование населения является ключом к тому, чтобы остановить распространение вируса. Также критически важным является отслеживание распространения новых вариантов SARS-CoV-2, некоторые из которых могут по-разному реагировать на лечение или вакцины.

Современный стандартный подход к определению того, является ли носовой мазок положительным для КОВИД-19, заключается в проведении ПЦР-теста для обнаружения генетического материала от вируса SARS-CoV-2. Однако, если образец отрицательный, пациенты и врачи не получают никакой информации о том, что может вызвать коронавирусные симптомы - если только они не проведут отдельные тесты ПЦР, используя различные образцы мазков, на другие вирусы.

Даже если образец положителен на SARS-CoV-2, они не узнают, каким вариантом КОВИД-19 инфицирован пациент, если только не будет запущен другой набор тестов, для которых требуется большой и дорогой секвенсор следующего поколения.

По мнению разработчиков новой системы более полезным является подход, называемый изотермической рекомбиназной полимеразной амплификацией (RPA), в сочетании с нанопорным секвенированием в реальном времени. RPA представляет собой альтернативу полимеразной цепной реакции, которая обеспечивает умножение генетического материала менее чем за 15 минут, а сама реакция осуществляется в изотермических условиях.

Технология позволяет исследователям копировать более длинные участки ДНК и исследовать несколько генов одновременно.

Исследование, опубликованное в журнале Med, описывает небольшое портативное устройство, которое может анализировать одновременно 96 образцов с использованием RPA-анализа. Этот прибор, получивший название NIRVANA, способен одновременно тестировать образцы на КОВИД-19, грипп А, аденовирус человека и non-SARS-CoV-2 коронавирус человека.

Первые результаты можно получить всего за 15 минут. В течение трех часов прибор завершает анализ всех 96 образцов, включая последовательности пяти областей SARS-CoV-2, которые особенно склонны к накоплению мутаций, приводящих к новым вариантам, таким как вариант, идентифицированный в Великобритании.

Группа исследовала NIRVANA на 10 образцах, известных как положительные для SARS-CoV-2, 60 образцах с неизвестным статусом SARS-CoV-2, а также образцах городских сточных вод, укрывающих вирус SARS-COV-2, и других. Во всех случаях анализ позволил правильно определить, какие вирусы присутствуют.

Благодаря небольшому размеру и портативности рабочего процесса NIRVANA, это устройство можно использовать для быстрого обнаружения вирусов в школах, аэропортах или портах. Оно также может быть использовано для мониторинга сточных вод на предмет наличия новых вирусов.