Раннє виявлення прихованої (латентної) та гострої вірусної інфекції нового типу SARS-CoV-2 визнано найважливішим способом для стримування пандемії COVID-19. Проведення масових скринінгових заходів ускладнює тривала та складна діагностика в лабораторних умовах (ПЛР та ІФА тести). Наявність швидкого та точного інструменту, яким більшість людей зможуть самостійно скористатися вдома, зменшить циркуляцію коронавірусу в суспільстві за рахунок виявлення безсимптомних випадків на ранній стадії.
Недорогий домашній тест
Команда американських вчених Каліфорнійського науково-дослідного Університету Сан-Дієго завершила розробку унікальної системи виявлення COVID-19 на основі звичайного глюкометра та спеціальних тест-смужок з недорогими реагентами з ціною 3-3,2 дол./од. У світі понад 422 мільйони людей щодня використовують подібні електронні пристрої для контролю рівня цукру в крові. Це робить глюкометр найпоширенішим діагностичним обладнанням у всьому світі, до того ж з невисокою вартістю - 20-50 доларів.
У числі переваг приладу вчені назвали зручність у використанні, високу точність (до 100%), можливість інтегрування з мобільними телефонами за допомогою Bluetooth. У разі виявлення коронавірусу результати тесту будуть передані через мобільні додатки до відповідних медичних закладів, а також можуть використовуватися для виявлення кола контактних осіб.
Принцип роботи
Дослідники при розробці системи використовували електронні пристрої, які застосовуються для вимірювання глюкози за зразками слини.У глюкометрах такої моделі використовується одноразовий чіп, оснащений спеціальними датчиками. Вчені працювали паралельно в 2 напрямках: це переналаштування сенсора приладу та створення тест-смужки, яка дозволить зі 100% точністю виявляти вірус.
Для отримання результатів необхідно було ув'язати 3 основних компоненти:
- зв'язування антигену у зразках людини;
- перетворення зв'язування на сигнал;
- виявлення цього сигналу.
Головною перешкодою для точного результату дослідники назвали низький вміст спайкових білків (S-білків) у слині, мокротинні або слизу людини. Щоб глюкометр коректно зреагував на тест-систему, знадобилося посилити сигнал за допомогою специфічних хімічних реакцій збільшити показники глюкози в зразку до її фізіологічного рівня в крові.
Вчені винайшли особливий склад (молекулярний комплекс) на основі аптамера - одноланцюжкової молекули, яка зв'язується одночасно з шипом коронавірусу (білком-мішенню) та інвертазою (ферментом, що перетворює цукор на глюкозу).Якщо людина здорова, то пристрій ніяк не відреагує на слину і результат залишиться нульовим. У разі присутності COVID-19 в організмі прилад покаже рівень глюкози, що дорівнює концентрації віріонів SARS-CoV-2.
Реакція вчених
Результати роботи дослідників у жовтні поточного року з'явилися у препринті видання medRxiv. Вчені зазначили, що роботи над створенням «пептидних» біосенсорів ведуться у багатьох лабораторіях світу, зокрема вітчизняних. Але ідея використовувати для зчитування інформації стандартний глюкометр вперше висунута каліфорнійськими колегами.
Представник МДМУ ім. Сєченова підкреслив, що рішення цікаве з інженерної точки зору. Визначити, наскільки нова система буде затребувана на ринку, поки що неможливо - для цього потрібні додаткові дослідження, які підтвердять високу надійність тестів.
Увага! Інформація, подана у статті, має ознайомлювальний характер. Матеріали статті не закликають до самостійного лікування. Тільки кваліфікований лікар може поставити діагноз і дати рекомендації щодо лікування, виходячи з індивідуальних особливостей конкретного пацієнта.