Forskere validerer den kliniske gennemførlighed for CRISPR-baseret COVID-19-test på plejestedet

I marts, forskere i Institut for Biomedicinsk Teknik - en delt afdeling i tandlægeskolerne, Medicin, og Engineering - begyndte at udvikle en ny, lavpris, CRISPR-baseret diagnostisk platform til at opdage infektionssygdomme, inklusive HIV-virus, den nye coronavirus (SARS-CoV-2). I dag, metoden er et skridt tættere på at være en banebrydende diagnostisk teknologi til hurtig opsporing af infektionssygdomme.

Ledet af lektor Changchun Liu, "All-In-One-Dual CRISPR-Cas12a" (AIOD-CRISPR) metoden muliggør enkel, hurtig, ultrafølsom, visuel påvisning af SARS-CoV-2, beregnet til brug i hjemmet eller i små klinikker.

I et blad udgivet i Naturkommunikation , forskerne validerede den kliniske gennemførlighed af platformen ved hjælp af COVID-19 kliniske podningsprøver. Derudover forskerne brugte en billig håndvarmer som inkubator til at opdage kliniske prøveresultater inden for 20 minutter.

"Brugen af ​​engangshåndvarmere til at opvarme AIOD-CRISPR-analysen eliminerer behovet for dyrt elektrisk udstyr, muliggør instrument-fri point of care molekylær diagnostik af COVID-19, " siger Liu.

Publikationen var medforfatter af postdoktorale forskere Xiong Ding og Kun Yin; Ph.D. studerende Ziyue Li; professor og associeret dekan for forskning Dr. Rajesh Lalla; Dr. Enrique Ballesteros, lektor og formand, patologi og laboratoriemedicin; og Dr. Maroun Sfeir, adjunkt i patologi og laboratoriemedicin.

Nukleinsyreamplifikationstest (PCR/RT-PCR) er i øjeblikket den mest følsomme og specifikke metode til tidlig påvisning af patogener, men er ikke egnet til hurtig point-of-care diagnostik på grund af behovet for specialiseret laboratorieudstyr og uddannede teknikere. Meget smitsomme patogener, imidlertid, brug for overvågning i realtid for at forhindre spredning fra person til person.

I undersøgelsen, Liu og hans team evaluerede deres AIOD-CRISPR-metode ved hjælp af RNA-ekstraktet af 28 kliniske COVID-19-podningsprøver, som omfattede otte COVID-19 positive prøver. For at sikre pålideligheden af ​​detektion, hver prøve blev testet to gange i to uafhængige forsøg. Alle otte af de COVID-19 positive prøver blev identificeret som positive på 40 minutter, hvilket også blev bekræftet ved visuel påvisning. Resultaterne var også i overensstemmelse med resultaterne af den CDC-godkendte RT-PCR-metode.

Forskerne brugte også en billig håndvarmer som inkubator til at detektere patientprøverne for at eliminere behovet for en elektrisk inkubator. AIOD-CRISPR-rørene blev placeret direkte på en luftaktiveret håndvarmer, og resultaterne var synlige med det blotte øje under LED-lys. To COVID-19 positive prøver inkuberet i håndvarmeposen blev visuelt detekteret og identificeret som positive i løbet af 20 minutter.

"Så enkelt, bærbar og følsom detektionsplatform har potentialet til at give hurtig og tidlig diagnostik af COVID-19 og andre infektionssygdomme i hjemmet, på lægens kontor, og selv på drive-thru-teststeder, " siger Liu.