Virusdetektionsmetoden er alsidig og tilgængelig

Et pengeskab, hurtig og billig testmetode, der bruger magnetiske nanopartikler til at detektere vira i både kliniske prøver og spildevandsprøver, er udviklet af KAUST-forskere. Den centrifugefri tilgang er kompatibel med magnetiske perlebaserede automatiserede systemer, der allerede bruges til at behandle hundredvis af prøver.

"Vores silica magnetiske nanopartikel-baserede workflow kan samles fra bunden af ​​enhver forsker, " siger hovedforfatter Gerardo Ramos-Mandujano. "Det konkurrerer med kommercielle virale-RNA-ekstraktionssæt, mens det sænker risikoen for håndtering af potentielt smitsomme prøver."

For at diagnosticere COVID-19, klinikere udvinder SARS-CoV-2 viralt RNA fra forskellige typer kliniske prøver, såsom nasopharyngeale podninger, og detektere virussen ved hjælp af real-time revers transkriptionspolymerasekædereaktionsassays.

Men pandemiens omfang kan føre til mangel på vigtige forsyninger til diagnostisk testning, såsom kommercielle reagenser og laboratorier, der opfylder biosikkerhedskrav. Konventionelle kemikalier er også dyre, gør dem mindre tilgængelige for lavindkomstlande og fjerntliggende sundhedsfaciliteter.

Da virussen er blevet opdaget i spildevand før samfundets udbrud, at holde nøje øje med dets tilstedeværelse i spildevand er ved at blive en vigtig folkesundhedsforanstaltning. På grund af risikoen ved håndtering af smitsomme prøver, dette vil kræve en tilgang, der er sikker og nem at udføre, mens du bruger billige kemikalier, der er let tilgængelige.

For at løse disse udfordringer, Ramos-Mandujano og Mo Li, adjunkt i biovidenskab, udviklet en open source-protokol til påvisning af viralt RNA i kliniske og miljømæssige prøver ved hjælp af magnetiske nanopartikler, som isolerer nukleinsyrer uden centrifugering eller dyre reagenser.

"Vores metode gør det muligt for ethvert grundlæggende biologisk laboratorium at lave hjemmelavede magnetiske silica nanopartikler af let tilgængelige materialer, "siger Li.

Teknikken virker i TRIzol, et almindeligt reagens, der fuldstændigt inaktiverer vira, giver klinikere mulighed for sikkert at håndtere smitsomme prøver. Til kun 0,3 amerikanske cent pr. RNA-ekstraktion, protokollen er billigere end kommercielle diagnostiske kits og producerer RNA af høj kvalitet.

Deres metode virker også effektivt på andre humane patogene vira, inklusive influenza A og B og respiratorisk syncytialvirus. Da forskerne testede protokollen på spildevandsprøver, de var i stand til at genvinde 88 procent af det input syntetiske SARS-CoV-2 RNA, gør det til et effektivt værktøj til at opdage virussen i spildevand.

Den alsidige teknik kan blive et nyttigt værktøj til udbredt samfundstest af forskellige virale trusler og spildevandsovervågning under fremtidige pandemier. Det kunne også bruges af væskehåndteringsrobotter til at udtrække RNA fra et stort antal prøver.

"Vi håber at flytte metoden fra forskningslaboratorier til teststeder i den virkelige verden, så den kan forbedre kapaciteten og reducere omkostningerne ved COVID-19-testning, "siger Li.