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Os nanobeads magnéticos programados diagnosticam ràpida COVID-19

COVID-19 pode ser diagnosticado em 55 minutos ou em menos com a ajuda dos nanobeads magnéticos programados e de uma ferramenta diagnóstica que obstrua em um telemóvel disponível imediatamente, de acordo com coordenadores de Rice University.

O laboratório do arroz do engenheiro mecânico Peter Lillehoj desenvolveu uma microplaqueta microfluidic selo-feita sob medida que medisse a concentração do nucleocapsid SARS-CoV-2 (N) proteína no soro de sangue de uma picada padrão do dedo. Os nanobeads ligam à proteína de SARS-CoV-2 N, um biomarker para COVID-19, na microplaqueta e transportam-na a um sensor eletroquímico que detecte quantidades minúsculas do biomarker.

Os pesquisadores argumentiram seu processo simplificam a amostra que segura os testes cotonete-baseados comparados do PCR que são amplamente utilizados diagnosticar COVID-19 e o precisar de ser analisado em um laboratório.

O que é grande sobre este dispositivo é que não exige um laboratório. Você pode executar o teste inteiro e gerar os resultados no local da coleção, na clínica de saúde ou mesmo em uma farmácia. O sistema inteiro é facilmente transportável e fácil de usar.”

Peter Lillehoj, engenheiro mecânico, Rice University

A pesquisa aparece nos sensores do jornal ACS da sociedade de produto químico americano.

O aluno diplomado de Lillehoj e de arroz e o autor principal Jiran Li aproveitaram-se de ferramentas biosensing existentes e combinaram-se as com sua própria experiência em desenvolver diagnósticos simples, como uma correcção de programa do microneedle introduzida no ano passado para diagnosticar a malária.

A nova ferramenta confia em um esquema ligeira mais complexo da detecção mas entrega resultados exactos, quantitativos em uma quantidade de tempo curto. Para testar o dispositivo, o laboratório confiou em amostras doadas do soro dos povos que eram saudáveis e de outro que eram COVID-19-positive.

Lillehoj disse uns resultados mais exactos mais longos dos rendimentos de uma incubação ao usar o soro inteiro. O laboratório encontrou que 55 minutos eram uma quantidade de tempo a melhor para que o microchip detecte a proteína de SARS-CoV-2 N nas concentrações tão baixas quanto 50 picograms (billionths de um relvado) pelo mililitro no soro inteiro. O microchip podia detectar a proteína de N mesmo em umas mais baixas concentrações, em 10 picograms pelo mililitro, em somente 25 minutos diluindo o soro cinco vezes mais.

Emparelhado com um telefone do pixel 2 de Google e um potentiostat de encaixe, podia entregar um diagnóstico positivo com uma concentração tão baixa quanto 230 picograms para o soro inteiro.

“Há uns procedimentos padrão para alterar os grânulos com um anticorpo que vise um biomarker particular,” Lillehoj disse. “Quando você os combina com uma amostra que contem o biomarker, neste caso proteína de SARS-CoV-2 N, ligam-se junto.”

Uma câmara de ar capilar é usada para entregar a amostra à microplaqueta, que é colocada então em um ímã que puxe os grânulos para um sensor eletroquímico revestido com os anticorpos da captação. Os grânulos ligam aos anticorpos da captação e geram uma corrente proporcional à concentração de biomarker na amostra.

O potentiostat lê essa corrente e envia um sinal a seu telefone app. Se não há nenhum biomarkers COVID-19, os grânulos não ligam ao sensor e não obtêm lavados afastado dentro da microplaqueta.

Lillehoj disse que não seria difícil para a indústria fabricar as microplaquetas microfluidic ou as adaptar às tensões COVID-19 novas se e quando aquele se torna necessário.

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.