Forskere udvikler eksperimentel hurtig COVID-19-test ved hjælp af nanopartikelteknik

Forskere fra University of Maryland School of Medicine (UMSOM) udviklede en eksperimentel diagnostisk test for COVID-19, der visuelt kan detektere tilstedeværelsen af ​​virussen på 10 minutter. Den bruger et simpelt assay, der indeholder plasmoniske guld-nanopartikler til at detektere en farveændring, når virussen er til stede. Testen kræver ikke brug af avancerede laboratorieteknikker, såsom dem, der almindeligvis bruges til at amplificere DNA, til analyse. Forfatterne offentliggjorde deres arbejde i sidste uge i American Chemical Society's nanotechnology journal ACS Nano .

"Baseret på vores foreløbige resultater, vi mener, at denne lovende nye test kan opdage RNA-materiale fra virussen allerede på den første infektionsdag. Yderligere undersøgelser er nødvendige, imidlertid, for at bekræfte, om dette faktisk er tilfældet, " sagde studieleder Dipanjan Pan, Ph.D., Professor i diagnostisk radiologi og nuklearmedicin og pædiatri ved UMSOM.

Når en næsepodning eller spytprøve er opnået fra en patient, RNA'et ekstraheres fra prøven via en simpel proces, der tager omkring 10 minutter. Testen bruger et meget specifikt molekyle knyttet til guldnanopartiklerne til at påvise et bestemt protein. Dette protein er en del af den genetiske sekvens, der er unik for den nye coronavirus. Når biosensoren binder til virusets gensekvens, guldnanopartiklerne reagerer ved at vende det flydende reagens fra lilla til blåt.

"Nøjagtigheden af ​​enhver COVID-19-test er baseret på at være i stand til pålideligt at detektere enhver virus. Det betyder, at den ikke giver et falsk negativt resultat, hvis virussen faktisk er til stede, heller ikke et falsk positivt resultat, hvis virussen ikke er til stede, " sagde Dr. Pan. "Mange af de diagnostiske tests, der i øjeblikket er på markedet, kan ikke opdage virussen før flere dage efter infektion. Af denne grund, de har en betydelig andel af falsk negative resultater."

Dr. Pan oprettede et firma kaldet VitruVian Bio for at udvikle testen til kommerciel anvendelse. Han planlægger at have et præ-indsendelsesmøde med U.S. Food and Drug Administration (FDA) inden for den næste måned for at diskutere kravene for at få en nødbrugstilladelse til testen. Ny FDA-politik tillader markedsføring af COVID-19-tests uden at kræve, at de skal gennemgå den sædvanlige godkendelses- eller godkendelsesproces. Disse test gør, imidlertid, skal opfylde visse valideringstestkrav for at sikre, at de giver pålidelige resultater.

"Denne RNA-baserede test ser ud til at være meget lovende med hensyn til at opdage virussen. Den innovative tilgang giver resultater uden behov for en sofistikeret laboratoriefacilitet, " sagde studie medforfatter Matthew Frieman, Ph.D., Lektor i mikrobiologi og immunologi ved UMSOM.

Selvom flere kliniske undersøgelser er berettigede, denne test kan være langt billigere at producere og behandle end en standard COVID-19 laboratorietest; det kræver ikke laboratorieudstyr eller uddannet personale til at køre testen og analysere resultaterne. Hvis denne nye test lever op til FDA-forventningerne, det kunne potentielt bruges i daginstitutioner, plejehjem, college campusser, og arbejdspladser som en overvågningsteknik til at overvåge enhver genopblussen af ​​infektioner.

I Dr. Pans laboratorium, forsker Parikshit Moitra, Ph.D., og UMSOM-forsker Maha Alafeef udførte undersøgelserne sammen med forskningsstipendiat Ketan Dighe fra UMBC.

Dr. Pan har en fælles aftale med College of Engineering ved University of Maryland Baltimore County og er også fakultetsmedlem af Center for Blood Oxygen Transport and Hemostasis (CBOTH).

"Dette er endnu et eksempel på, hvordan vores fakultet driver innovation for at opfylde et afgørende behov for at udvide kapaciteten af ​​COVID-19-testning, " sagde Dean E. Albert Reece, MD, Ph.D., MBA, som også er Executive Vice President for Medical Affairs, UM Baltimore, og John Z. og Akiko K. Bowers Distinguished Professor, University of Maryland School of Medicine. "Vores nation vil være afhængig af billige, hurtige test, der kan spredes bredt og bruges ofte, indtil vi har effektive vacciner mod denne pandemi."