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Gli scienziati sviluppano l'unità a basso costo del laboratorio-su-documento per tempestiva e rilevazione accurata di SARS-CoV-2

Un gruppo degli scienziati dall'università di Connecticut, U.S.A., ha sviluppato una tecnologia a basso costo del laboratorio-su-documento a rapido e facilmente individua l'infezione di coronavirus 2 di sindrome respiratorio acuto severo (SARS-CoV-2). L'opera recentemente è stata pubblicata in una società reale del laboratorio della chimica su un giornale del chip.

Sfondo

Il coronavirus 2 (SARS-CoV-2), l'agente patogeno causativo di sindrome respiratorio acuto severo della pandemia di malattia 2019 di coronavirus (COVID-19), è un virus a RNA avvolto di beta-coronavirus famiglia umana. Essere un virus respiratorio, SARS-CoV-2 soprattutto attacca le vie respiratorie superiori e gradualmente si propaga alle vie respiratorie più basse per causare delicato all'infezione severa.

L'amplificazione basata di reazione a catena della trascrizione-polimerasi inversa (RT-PCR) di RNA virale in campioni respiratori è considerata come il metodo standard dorato di diagnosticare COVID-19. Tuttavia, malgrado alta precisione, RT-PCR non è sempre conveniente per rilevazione di massa dell'infezione SARS-CoV-2 al livello comunitario a causa del suo alto tempo complessivo. Al contrario, malgrado un più breve tempo complessivo, l'antigene rapido che prova in gran parte soffre da un più basso livello di accuratezza. Quindi, per la migliore gestione della pandemia COVID-19, è necessario da sviluppare la rapida, le tecnologie diagnostiche di alta precisione che possono essere usate per rilevazione su grande scala dell'infezione SARS-CoV-2.

tecnologia del Laboratorio-su-documento

Nello studio corrente, gli scienziati hanno sviluppato un'unità autonoma del laboratorio-su-documento per rilevazione multipla del gene di SARS-CoV-2. Il metodo, che l'amplificazione inversa della polimerasi di recombinase della trascrizione delle associazioni (RT-RPA) e la rilevazione di CRISPR-Cas12a, possono simultaneamente individuare i geni della punta e della nucleoproteina di SARS-CoV-2 in un singolo campione respiratorio del tampone. Come controllo interno, l'unità usa il gene umano della RNAsi P del governo della casa.

Per quanto riguarda i vantaggi potenziali, l'unità è capace di rilevazione delle 102 copie di RNA virale in un'ora. Poiché due geni virali sono individuati simultaneamente invece di singolo gene, l'unità si pensa che fornisca informazioni di alta precisione. Inoltre, a causa della sua tecnica operativa semplice e facile, provare con l'unità possono essere realizzate da tutto il professionista di sanità, rendente la adatta a rilevazione su grande scala dell'infezione SARS-CoV-2 al livello comunitario.

Modo di utilizzazione

Per determinare la prestazione dell'unità, gli scienziati hanno raccolto 21 campione nasale del tampone dai pazienti. Facendo uso dei kit disponibili nel commercio, hanno elaborato questi campioni per isolare e gli acidi nucleici della purezza. In seguito, hanno trasferito i preparati dell'acido nucleico alla membrana di carta basata a cellulosa utilizzata nell'unità per individuare l'infezione SARS-CoV-2. I risultati ottenuti dall'unità erano comparabili a quelli ottenuti dalla prova convenzionale di RT-PCR.   

La tecnologia di CRISPR utilizzata nell'unità è una tecnologia gene-modificante altamente sensibile e specifica che può alterare il genoma di un organismo mirando e tagliando ai segmenti specifici dell'acido nucleico, quali i segmenti del RNA o del DNA.

Nel metodo del laboratorio-su-documento, CRISPR in primo luogo individua i geni della punta e della nucleoproteina di SARS-CoV-2 e successivamente li taglia. A causa del taglio, un segnale fluorescente è prodotto sul documento dell'unità, indicante un risultato dei test positivo. Inoltre, l'unità individua il gene umano della RNAsi P del governo della casa per convalidare la qualità del campione e l'affidabilità del risultato.

Vantaggi potenziali

Alla la membrana di carta basata a cellulosa specializzata utilizzata nell'unità è idrofila in natura. A causa di questi beni, il documento può trasportare i campioni che contengono gli acidi nucleici. Ciò è altamente vantaggiosa poichè la prova può essere eseguita automaticamente una volta il campione è caricata. Inoltre, a causa di determinate formulazioni specifiche, il documento non interferisce con la reazione biochimica richiesta affinchè CRISPR individui e per tagliare i geni virali. Questo ulteriore diminuisce il rischio di falso negativo/risultati positivi.

Selezionando i geni specifici di interesse, l'unità può essere utilizzata per la rilevazione degli agenti patogeni vari, compreso il virus dell'immunodeficienza umana (HIV), il papillomavirus umano (HPV), o il virus dell'influenza.

Gli scienziati già hanno fatto domanda per un brevetto provvisorio per l'invenzione attraverso l'università di servizi di commercializzazione della tecnologia di Connecticut. Corrente stanno cercando un partner industriale per commercializzare l'unità e per ampliare il suo uso.

Journal reference:
Dr. Sanchari Sinha Dutta

Written by

Dr. Sanchari Sinha Dutta

Dr. Sanchari Sinha Dutta is a science communicator who believes in spreading the power of science in every corner of the world. She has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree and a Master's of Science (M.Sc.) in biology and human physiology. Following her Master's degree, Sanchari went on to study a Ph.D. in human physiology. She has authored more than 10 original research articles, all of which have been published in world renowned international journals.

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