Lab-på-papir strimmel:Lille, billig platform til diagnosticering af tropisk feber

Den igangværende COVID-19-pandemi har vist, hvor vigtigt det er at have værktøjer, der hurtigt kan diagnosticere virale infektionssygdomme. Bortset fra SARS-CoV-2 virus, som i øjeblikket har taget fokus, zikaen, dengue, og chikungunya-vira er også blevet store trusler mod menneskers sundhed i mange dele af verden, især i tropiske lande. Alle tre vira overføres af myg og forårsager sygdomme, der har lignende symptomer, gør tidlig diagnose særligt vanskelig uden komplekst molekylært diagnostisk udstyr.

I et nyligt forsøg på at gøre diagnosen af ​​disse myggebårne sygdomme hurtigere og lettere, et hold af videnskabsmænd, ledet af professor Min-Gon Kim fra Gwangju Institute of Science and Technology i Korea, har udviklet en kompakt, fuldautomatisk, og et billigt værktøj, der kan identificere tilstedeværelsen af ​​disse vira fra en blodserumprøve. Enheden, navngivet LAMDA (står for lab-on-paper for alt-i-én molekylær diagnostik) af forskerne, er i det væsentlige et mini-laboratorium på en papirstrimmel - der minder vagt om håndkøbs-graviditetstests.

LAMDA udfører alle trinene i en standard nukleinsyretest (en molekylær diagnostisk test), nemlig prøveudtagning, udvinding, forstærkning, og påvisning af det virale mål-RNA, uden ekstern indgriben på noget mellemtrin. For at bruge LAMDA, man skal blot placere en dråbe blodserum og nogle dråber destilleret vand på to puder. Væskerne flyder naturligt gennem papirstrimlen vandret og når bunden af ​​en lille lodret stak af lag, der ekstraherer alt RNA fra prøven og multiplicerer eventuelt eksisterende viralt RNA fra de tre sygdomme.

Det øverste lag af den lodrette stak består af individuelle "reaktions" patches, hver designet til at opdage en af ​​de tre sygdomme. Efter at RNA er ekstraheret, det flyder op til det øverste lag, hvor LAMP-reaktioner (loop-medieret isotermisk amplifikation) får de fluorescerende indikatorer på et plaster til at blive svage, hvis dets virale mål-RNA er til stede i prøven.

På denne måde LAMDA kan korrekt diagnosticere enhver af de tre myggebårne sygdomme på mindre end en time. Spændt på resultaterne, som er udgivet i Elsevier's Biosensorer og bioelektronik , Prof Kim bemærker, "Vi mener, at med mindre ændringer, såsom et bærbart system til at holde reaktionstemperaturen på 65°C og et middel til at detektere fluorescensændringen med en smartphone, den foreslåede alt-i-en papirchip kan blive en bærbar, lavpris, brugervenlig, følsom, og en specifik nukleinsyretestplatform med stort potentiale inden for point-of-care diagnostik."

LAMDA kunne være en glimrende mulighed for ressourcebegrænsede klinikker og hospitaler, som desværre er almindelige blandt lande, der er mest ramt af myggebårne sygdomme. Det kan også styrke fremtidig forskning inden for diagnostik for andre infektionssygdomme. "Vi håber bestemt, at vores tilgang og resultater med LAMDA vil være nyttige til at fremme forskning og udvikling af on-site medicinske diagnostiske værktøjer, ", slutter Prof Kim.

Måske er en generation af nøjagtige og høj anvendelige lommediagnoseværktøjer i horisonten!