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Sviluppare una nuova prova rapida per COVID-19

Thought LeadersProfessor Matt GibsonWarwick Medical SchoolDepartment of Chemistry

Notizia-Medico parla al professor Matt Gibson della sua ricerca approfondita dove il suo gruppo ha sviluppato una nuova prova rapida per rilevazione COVID-19.

Perché avete scelto di ricercare COVID-19 e la sua rilevazione?

Abbiamo un programma di ricerca, sviluppando gli strumenti chimici per sondare le proteine dell'glycan-associazione e stavamo lavorando con i nostri collaboratori dell'industria, sistemi diagnostici di Iceni, nell'area dei sistemi diagnostici.

Molti virus mirano ai glycans (zuccheri) ai vari punti dei loro trattamenti di infezione e stiamo provando a sviluppare gli strumenti di nanoscience per esaminare questo. Così, poichè la pandemia di COVID è emerso era ovvio affinchè noi metta a fuoco su questa sfida urgente.

Proteine della punta COVID-19

Credito di immagine: MattLphotography/Shutterstock.com

Che prove correnti sono disponibili per la rilevazione di COVID-19 e che cosa sono le loro limitazioni?

Il metodo corrente usato per diagnosticare è basato sulla PCR (reazione a catena della polimerasi) che individua la presenza del materiale genetico del virus.

La sfida principale di questo metodo, a cui abbiamo voluto fornire un'alternativa, è che non è (tipicamente) non punto-de-cura - ha bisogno dell'infrastruttura e degli scienziati formati.

Il nostro concetto è un'unità di facile impiego, quella assomiglia ad un test di gravidanza domestico, in modo da è basso costo di facile impiego e.

Avete detto che la tempestiva rilevazione del virus è cruciale. Perché è così importante avere una prova che può diagnosticare rapido COVID-19?

Ci sono pochi trattamenti e nessun vaccini (ancora) per questa malattia. Così gli strumenti primari per gestirlo sono l'igiene ed isolamento per fermare la sua diffusione. Più presto potete identificare un caso, più presto la diffusione può essere interrotta.

Il nostro scopo è di avere una prova che fornisce risultato dentro al di sotto di 30 minuti in modo da potrebbe avere un'applicazione per la prova diffusa o persino ai hub del trasporto, per esempio.

Come avete sviluppato il vostro nuovo test diagnostico per COVID-19?

Stiamo sviluppando gli strumenti di nanoparticella per capire per un po di tempo ed identificare le proteine dell'glycan-associazione. Quando COVID ha colpito le notizie abbiamo cominciato fare una certa lettura e scoprire che i documenti indicano che i coronaviruses relativi (come quelli quale hanno causato il SAR e MERS) erano stati riferiti a legatura a classe A di glycans chiamati acidi sialici. Le parti del virus che legano questi provengono dalla proteina della punta che è sull'esterno del virus.

Abbiamo vincolato rapidamente gli acidi sialici sulle particelle ed abbiamo trovato alcuni candidati che limitano forte le parti della proteina della punta - questo era momento di Eureka del `' in cui diventiamo sicuri noi potremmo costruire questo in una prova flusso tipa laterale.

Abbiamo regolato le particelle parecchio, in termini di dimensione e, fondamentalmente, abbiamo usato un rivestimento in polimeri che stabilizza le particelle. Potremmo poi indicare che possiamo fare le prove semplificate quale possono legare la proteina ed usando una particella per imitare il virus che possiamo individuarlo in una prova di portata laterale.

I nostri partner, ai sistemi diagnostici di Icnei, stanno studiando l'uso dei glycans nei sistemi diagnostici per parecchi anni in modo da abbiamo lavorato insieme su questo.

Come fa il lavoro sperimentale?

È realmente abbastanza semplice (ma era molto lavoro per ottenere questo lontano!). Basicamente, abbiamo messo il glycan (zucchero) sulla superficie di carta ed anche il glycan su una nanoparticella dell'oro. Il principio è, quello se il virus è presente che legherà al glycan sulla superficie (che concentra il campione) e le legature della particella dell'oro (che è rosso brillantemente colorato) egualmente, che genera una linea rossa, indicanti un risultato positivo.

Potete pensare come panino del `' dove il virus sarà il materiale da otturazione e le due componenti del glycan-cuscinetto sono il pane.

Nanoparticelle dell

Credito di immagine: Kateryna Kon/Shutterstock.com

Perché è utile usare i glycans (zuccheri) piuttosto che gli anticorpi o il materiale genetico per individuare COVID-19 in questa prova?

Glycans è cruciale in una vasta gamma di trattamenti di infezione e può quindi essere provato rapido a legare per creare un nuovo strumento di percezione.  Gli strumenti gradiscono la PCR che identificano l'infrastruttura e la strumentazione di bisogno del materiale genetico, in modo dal nostro approccio ha il vantaggio che è basso costo ed adatto ad applicazioni di punto-de-cura fuori degli ospedali.

C'è un secondo vantaggio confrontato ad altre unità laterali di flusso che usano gli anticorpi: crediamo il vantaggio dei glycans in quanto non richiedano le catene del freddo complesse. A differenza della maggior parte delle unità laterali di flusso, il nostro approccio non richiede le proteine per gli eventi del riconoscimento e quindi non potrebbe essere più semplice e potenzialmente più economico.

Può questa prova diagnosticare COVID-19 subito dopo dell'infezione?

Il metodo stiamo sviluppando gli obiettivi ed individuiamo le particelle del virus, così in linea di principio, possiamo individuare il virus, a condizione che sia sopra il limite di rilevazione.

È troppo presto affinchè noi speculi sopra quando nel ciclo di infezione potrebbe individuare, ma altri sistemi di flusso laterali hanno limiti di segnalazione molto bassi in modo da siamo ottimisti.

Che cosa sono i vantaggi di questa prova confrontata ad altre prove COVID-19 disponibili?

Il vantaggio reale sarebbe semplicità e la velocità. Stiamo mirando a lavorare con per esempio la saliva e/o i tamponi nasali (come con i metodi correnti di PCR) e nessun'infrastruttura affatto saranno richiesti. Pensiamo che ci sia una necessità reale per una prova molto veloce per triaging della gente, o per esempio ai hub del trasporto di identificare rapidamente i portafili.

La nostra prova egualmente sarebbe basso costo, che è cruciale se volete sottoporre a operazioni di disgaggio fino molto a tantissima gente.

Kit della prova di PCR COVID-19

Credito di immagine: anyaivanova/Shutterstock.com

Credete che avendo una prova rapida per la rilevazione di COVID-19, possiamo diminuire il numero della gente che diventa infettato dal virus?

Penso che tutto il nuovo sistema diagnostico (convalidato) che può contribuire ad identificare la gente infettata presto sia del vantaggio enorme.

Come ha potuto questa prova aiutare la società a ritornare al normale?

Voglio evidenziare che abbiamo provato che il nostro metodo può individuare la parte fondamentale del virus ed ancora non è convalidato campioni clinici/pazienti. La nostra visione è che questa è un'unità semplice, a perdere, a basso costo che potrebbe essere utilizzata nelle posizioni/situazioni dove una PCR non è appena pratica.

Per esempio, ad un aeroporto per esaminare la gente prima del viaggio o persino ai luoghi di lavoro da contribuire a limitare la diffusione, particolarmente in persone asintomatiche.

Quando ha potuto questo nuovo test diagnostico essere disponibile facilmente?

Quando abbiamo iniziato questo, vogliamo assicurarci che abbiamo lavorato ad un sistema su cui ha avuto il potenziale di essere sottoposto a operazioni di disgaggio - essenzialmente abbiamo' strumenti attuali dirottati `. Ciò è importante, poichè i siti produttivi laterali dell'unità di flusso sono già sul posto globalmente, in modo da una volta che otteniamo i dati pazienti in modo convincente ci sono itinerari ad ottenere questo fabbricato rapidamente.

Siamo nella fase comunque, come con tutto l'approccio perturbatore, dove abbiamo bisogno del contributo finanziario di assicurare che ci muoviamo rapidamente.

Che cosa sono i punti seguenti nella vostra ricerca su COVID-19 e su sistemi diagnostici?

Il punto seguente è più prova contro i campioni primari del paziente e del virus. La bellezza del nostro sistema è che è veloce cambiare ogni parametro per ottimizzarlo, in modo da siamo sicuri noi realizzeremo i progressi rapidi nei prossimi mesi.

Dove possono i lettori trovare più informazioni?

Ciò è il collegamento alla pubblicazione preliminare che descrive questo lavoro. È importante notare questo ancora pari-non è stato esaminato. https://chemrxiv.org/articles/The_SARS-COV-2_Spike_Protein_Binds_Sialic_Acids_and_Enables_Rapid_Detection_in_a_Lateral_Flow_Point_of_Care_Diagnostic_Device/12465680

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Circa il professor Matt Gibson

Matt è stato a Warwick dal 2009. Piombo un gruppo di ricerca interdisciplinare che è sparso fra il dipartimento di chimica e la facoltà di medicina di Warwick. Il professor Matt Gibson

Il gruppo studia come i biomateriali possono essere usati per capire, o aiutare, varie sfide di sanità. Ciò comprende i nuovi materiali a cryopreserve ed alle terapie ed ai materiali biologici del trasporto per sondare il ruolo dei glycans nell'infezione.

Precedentemente ha tenuto un dispositivo d'avviamento prestigioso Grant di ERC e (da settembre) tiene un consolidatore Grant di ERC ed è corrente un collega dell'industria della società reale. Il suo lavoro è costituito un fondo per non solo dalle fonti del governo ma anche dalle carità e dall'industria.

Negli ultimi anni Matt è stato l'industria in costruzione attivamente coinvolgere/associazioni accademiche nello spazio biomedico. Prima dell'aggiunta del Warwick, Matt ha intrapreso il suo degree/Ph.D. all'università di Durham ed ha passato il tempo come ricercatore a EPFL in Svizzera.

Emily Henderson

Written by

Emily Henderson

Emily Henderson graduated with a 2:1 in Forensic Science from Keele University and then completed a PGCE in Chemistry. Emily particularly enjoyed discovering new ideas and theories surrounding the human body and decomposition. In her spare time, Emily enjoys watching crime documentaries and reading books. She also loves the outdoors, enjoying long walks and discovering new places. Emily aims to travel and see more of the world, gaining new experiences and trying new cultures. She has always wanted to visit Australia and Indonesia.

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