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Un détecteur sur papier pour trouver COVID-19

News-Medical talks to Professor Dipanjan Pan about the development of a paper-based electrochemical sensor that can detect COVID-19 in less than five minutes.Thought LeadersProfessor Dipanjan PanProfessor, University of Maryland BaltimoreUniversity of Maryland Baltimore County

Que vous a abouti à commencer cette recherche ?

L'émergence de la pandémie de la maladie 2019 de coronavirus (COVID-19) a littéralement changé la voie que nous aboutissons nos durées. L'écart rapide de syndrome-coronavirus-2 respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2) exige diagnostic précis et de masse-écaille d'éviter la boîte de vitesses de ce virus.

Mais il y a un manque des tests diagnostique rapides avec l'inaccessibilité des techniques instrumentales avancées à tous les centres de diagnostic, particulièrement les distants. Ce point faible principal contribue à l'écart plus grand du virus suivi d'un régime de mortalité accrue.

La motivation principale de notre travail était de développer une solution traduisible pour ce problème qui peut recenser les cas COVID-19 positifs probablement dans quelques minutes sans accès aux techniques instrumentales avancées l'unes des.

Veuillez décrire le détecteur que vous avez développé. Comment avez-vous développé ce détecteur et comment trouve-t-il COVID-19 ?

C'est un test moléculaire. Nous avons découvert les molécules neuves qui peuvent gripper au matériel génétique viral avec la spécificité élevée. Nous appliquons ces molécules en combination avec des nanoparticles effectués à partir de l'or.  Ces matériaux sont déposés sur un substrat sur papier contenant le graphene hautement conducteur.

À cause de la conductivité élevée de l'or et du graphene, cette plate-forme devient ultra-sensible à trouver des changements des signes électriques. Pendant que le matériel génétique viral subit l'hybridation avec les sondes moléculaires, il entraîne un changement de la réaction électrique du détecteur.

Ce procédé accélère le transfert d'électron et une fois réparti la plate-forme de détection, a comme conséquence une augmentation du signal de sortie et indique la présence du virus.

Abrégé sur recherches

Résumé. Crédit d'image : Nano 2020 d'ACS

Comment avez-vous vérifié le détecteur ?

Le détecteur a réussi la validation considérable dans le réglage de laboratoire utilisant l'ARN viral COVID-19. Une fois que cela était réalisé, la validation clinique a été exécutée avec les échantillons nasopharyngaux humains d'écouvillon rassemblés des patients du positif COVID-19.  

Quelles méthodes actuelles de contrôle COVID-19 sont procurables ?

Actuellement, COVID-19 est diagnostiqué par quatre des techniques principales : (1) amplification en chaîne par polymérase de transcription inverse (RT-PCR) et ordonnancement de gène ; (2) un dosage immunologique sérologique basé sur anticorps et (3) tomodensitométrie de poitrine (CT) et (4) techniques basées sur antigène.

Cependant, l'accès insuffisant aux techniques instrumentales avancées, souvent ne peut pas enregistrer les cas COVID-19 positifs à son exposé initial menant à la propagation de cette maladie infectieuse à une communauté plus large. Plusieurs états ont indiqué que les tests basés sur antigène peuvent mener aux résultats faux.

Test du RT-PCR COVID-19

Test du RT-PCR COVID-19. Crédit d'image : anyaivanova/Shutterstock.com

Pourquoi ce détecteur est-il si avantageux et comment pourrait-il changer le cours de la pandémie globale ?

L'obtention d'un test moléculaire fait à un point de soins n'est pas une tâche insignifiante. Nos résultats ont indiqué que nous pouvons réaliser la sensibilité, la spécificité, et les limites du dépistage remarquables. En fait, nous pouvons trouver ~6 copies virales/microlitre dans les échantillons rassemblés des patients du positif COVID-19.

D'ailleurs, l'avantage de cette technologie est que nous n'avons pas besoin d'une opération complémentaire d'amplification pour atteindre une telle sensibilité remarquable. C'est critique parce que l'opération d'amplification est souvent exécutée aux températures élevées. La condition de la température élevée le rend difficile dans la pratique de traduire tous les tests diagnostique moléculaires qui concerne une opération de chauffage.

Notre technologie est exempte d'une opération de chauffage d'amplification et produit des résultats en quelques minutes. La simplicité remarquable et l'échantillon rapide au temps de réponse rendent cette technologie avantageuse.

Votre recherche a-t-elle pu être appliquée à d'autres maladies ?

Oui. Nous avons développé une technologie de plate-forme qui peut être appliquée pour trouver beaucoup d'autres maladies en échangeant le motif chimique qui est responsable de gripper au matériel génétique d'objectif.

Nous avons expliqué que notre invention peut avec succès être appliquée à d'autres maladies infectieuses à partir de bactérien et des origines virales.

Quand ce détecteur pourrait-il sont-elles devenir largement accessible, et que les prochaines opérations pour votre recherche ?

Mon équipe que les compétences multidisciplinaires incluses de M. Parikshit Moitra (un pharmacien biologique et des jeunes enseignants dans mon laboratoire), de Mme Maha Alafeef (un étudiant de troisième cycle de troisième année en bio-ingénierie), et de M. Ketan Dighe (un technicien électrique et un chargé de recherches) avaient fonctionné implacablement pour développer un prototype.

Nous avons avec succès qualifié notre plate-forme plasmonic à une compagnie. Actuel, ce test est développé pour la commercialisation. Nous anticipons que la technologie plasmonic peut être introduite dans le marché très rapidement.

La compagnie recherche également l'autorisation d'approbation de secours (EUA) de la FDA. Pour l'approche électrochimique, nous avons des discussions tôt avec les compagnies intéressées multiples.

Virus SARS-CoV-2

Crédit d'image : Studio de Borealis de corona/Shutterstock.com

Où peuvent les lecteurs trouver plus d'informations ?

Au sujet de professeur Dipanjan Pan

Prof. Dipanjan Pan, la milliseconde, Ph.D., est un expert illustre en matière de nanomedicine, de représentation moléculaire, de distribution de médicament, et de biosensing. Il est actuellement un professeur d'université titulaire dans la radiologie diagnostique et le bureau d'études nucléaire de médicament, de pédiatrie et de produit chimique, biochimique et environnemental à l'École de Médecine et à l'Université du Maryland le comté de Baltimore de Baltimore d'Université du Maryland.Professeur Dipanjan Pan

Avant de déménager au Maryland, il était un chef titulaire de professeur agrégé et d'associé du service en bio-ingénierie et matériaux scientifique et technique et institut d'aptitude à soutenir des opérations prolongées dans l'énergie et d'environnement à l'Université de l'Illinois, Urbana-Champagne. Il dirige administrativement le faisceau de nanofabrication et de caractérisation à CBOTH et un directeur pour les moyens d'investigation de modèle de sonde en radiologie.

Le laboratoire de prof. Pan's fusionne seulement la chimie, la biologie, et le bureau d'études principaux pour porter une solution aux problèmes d'aujourd'hui de santé. Au cours des années, cette recherche a eu comme conséquence plus de 200 publications pair-observées à haute impression en tourillons scientifiques, nombreux abrégés sur conférence et a été supportée par le financement externe portant sur plusieurs millions de dollars de NIH, de NSF, de DoD, d'association américaine de coeur, et d'autres sources de financement privées/fondamentales.

Prof. Pan édité et Co-écrit deux livres publiés par Taylor et Francois (Nanomedicine : Un point de vue doux de question, ISBN-13 : 978-1466572829) et Springer (médicament personnalisé avec une torsion de Nanochemistry : Nanomedicine (sujets en chimie médicinale, ISBN-13 : 978-3319335445).  Il retient les brevets multiples (>30 USA accordé des brevets et des applications), nombreux déblocages d'invention plusieurs tests cliniques actuels. Il est le fondateur de trois mises en train tôt d'origine universitaire. Il est le CEO/President pour une biotechnologie Vitruvian de démarrage bio, spécifique aux traitements image-guidés par roman se développants. Il Co-a fondé des technologies d'InnSight consacrées aux solutions biosensing de la deuxième génération se développantes pour les maladies oculaires.

Son autre compagnie KaloCyte, Inc, qu'il Co-a fondée avec ses collaborateurs cliniques, développe une carrière artificielle de l'oxygène. Il agit en tant qu'officier en chef de technologie pour tous les sous-produits de son laboratoire. Sa technologie a été qualifiée pendant des temps commerciaux de multiple de développement. Il sert de membre de table d'examen de partie d'étude à NIH, à CDMRP (DoD), à NSF, et à un membre du comité multiple de révision pour l'association américaine de coeur.

En 2016 il a reçu la récompense de chercheur (NML) de lettre de Nanomaterials, en 2017 une jeune récompense d'innovateur de la société de génie biomédical (BMES), et doyens Award pour l'excellence de recherches en 2018. Il est un camarade élu de la société royale de la chimie, un camarade de l'association américaine de coeur, et un camarade élu de l'université américaine de la cardiologie.

Professeur Pan est un rédacteur adjoint pour des FILS Nanomedicine et la nanobiotechnologie, et un membre du conseil consultatif éditorial de la pharmacie moléculaire (ACS).

Emily Henderson

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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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