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Les nanobeads magnétiques programmés diagnostiquent rapidement COVID-19

COVID-19 peut être diagnostiqué en 55 mn ou moins à l'aide des nanobeads magnétiques programmés et d'un outil de diagnostic qui branche à un téléphone portable disponible sur le marché, selon des techniciens de Rice University.

Le laboratoire de riz de l'ingénieur mécanicien Peter Lillehoj a développé une frite microfluidic estampille estampille qui mesure la concentration SARS-CoV-2 de la protéine du nucleocapsid (n) en sérum sanguin d'une piqûre normale de doigt. Les nanobeads grippent à la protéine de SARS-CoV-2 N, un biomarqueur pour COVID-19, dans la frite et la transportent à un senseur électrochimique qui trouve des quantités minutieuses du biomarqueur.

Les chercheurs ont discuté leur procédé simplifie traiter d'échantillon comparé aux tests basés sur écouvillon d'ACP qui sont très utilisés pour diagnostiquer COVID-19 et pour devoir s'analyser dans un laboratoire.

Ce qui est grand au sujet de ce dispositif est ce qui n'exige pas un laboratoire. Vous pouvez réaliser l'essai entier et produire des résultats au site de ramassage, à la clinique de santé ou même à une pharmacie. Le système entier est facilement transportable et facile à utiliser. »

Peter Lillehoj, ingénieur mécanicien, Rice University

La recherche apparaît dans les détecteurs du tourillon ACS de société chimique américaine.

L'étudiant de troisième cycle et l'auteur important Jiran Li de Lillehoj et de riz ont tiré profit des outils biosensing existants et les ont combinés avec leur propre expérience de développer la diagnose simple, comme une correction de microneedle introduite l'année dernière pour diagnostiquer la malaria.

L'outil neuf se fonde sur un plan légèrement plus complexe de dépistage mais fournit des résultats précis et quantitatifs dans peu d'heure. Pour vérifier le dispositif, le laboratoire s'est fondé sur les échantillons de sérum donnés des gens qui étaient en bonne santé et d'autres qui étaient COVID-19-positive.

Lillehoj a dit de plus longues puissances d'une incubation plus de résultats exacts en employant le sérum entier. Le laboratoire a constaté que 55 mn étaient une quantité optimale d'heure pour que le microprocesseur détecte la protéine de SARS-CoV-2 N aux concentrations aussi inférieures que 50 picograms (milliardièmes d'un gramme) par millilitre en sérum entier. Le microprocesseur a pu trouver la protéine de N dans encore des concentrations inférieures, à 10 picograms par millilitre, en seulement 25 mn en diluant le sérum cinq fois autant.

Appareillé avec un téléphone du pixel 2 de Google et un potentiostat embrochable, il pouvait fournir un diagnostic positif avec une concentration aussi inférieure que 230 picograms pour le sérum entier.

« Il y a des procédures normales pour modifier les talons avec de l'anticorps qui vise un biomarqueur particulier, » Lillehoj a dit. « Quand vous les combinez avec un échantillon contenant le biomarqueur, dans ce cas protéine de SARS-CoV-2 N, ils collent ensemble. »

Un tube capillaire est utilisé pour livrer l'échantillon à la frite, qui est alors mise sur un aimant qui tire les talons vers un détecteur électrochimique enduit des anticorps de saisie. Les talons grippent aux anticorps de saisie et produisent d'un courant proportionnel à la concentration du biomarqueur dans l'échantillon.

Le potentiostat affiche ce courant et envoie un signe à son téléphone APP. S'il n'y a aucun biomarqueur COVID-19, les talons ne grippent pas au détecteur et n'obtiennent pas enlevés à l'intérieur de la frite.

Lillehoj a dit qu'il ne serait pas difficile que l'industrie de fabriquer les frites microfluidic ou les adapte aux tensions COVID-19 neuves si et quand cela devient nécessaire.

Source:
Journal reference:

Li, J & Lillehoj, P. B., (2021) Microfluidic Magneto Immunosensor for Rapid, High Sensitivity Measurements of SARS-CoV-2 Nucleocapsid Protein in Serum. ACS Sensors. doi.org/10.1021/acssensors.0c02561.