Anturi SARS-CoV-2-proteiineille

Erikoistettujen hiilinanoputkien avulla MIT:n insinöörit ovat suunnitelleet uuden anturin, joka voi havaita SARS-CoV-2:n ilman vasta-aineita ja antaa tuloksen muutamassa minuutissa. Heidän uusi anturinsa perustuu tekniikkaan, jolla voidaan nopeasti tuottaa nopeaa ja tarkkaa diagnostiikkaa, ei vain Covid-19:lle vaan myös tuleville pandemioille, tutkijat kertovat.

Useita vuosia sitten Michael Stranon laboratorio kehitti uudenlaisen lähestymistavan antureiden suunnitteluun erilaisille molekyyleille. Heidän tekniikka perustuu hiilinanoputkiin, jotka fluoresoivat joutuessaan alttiiksi laservalolle. He ovat osoittaneet, että käärimällä tällaisia putkia eri polymeereihin, he voivat luoda antureita, jotka reagoivat tiettyihin kohdemolekyyleihin tunnistamalla ne kemiallisesti.

Heidän lähestymistapansa Corona Phase Molecular Recognition (CoPhMoRe) hyödyntää ilmiötä, joka ilmenee, kun tietyntyyppiset polymeerit sitoutuvat nanopartikkeleihin ja muodostavat nanoputkea ympäröivän koronakerroksen. Kohdemolekyylejä sitoutuminen siihen muuttaa hiilinanoputken tuottaman fluoresenssin huippuaallonpituuden intensiteettiä.

Stranon laboratorion tutkijat olivat jo kehittäneet strategioita, joiden avulla he voivat ennustaa, mitkä amfifiiliset polymeerit toimivat parhaiten vuorovaikutuksessa tietyn kohdemolekyylin kanssa, joten he pystyivät nopeasti luomaan 11 vahvaa ehdokasta SARS-CoV-2:lle.

Noin kymmenen päivän kuluessa projektin aloittamisesta tutkijat olivat tunnistaneet tarkat anturit sekä SARS-CoV-2-viruksen nukleokapsidille että piikkiproteiinille. He sisällyttivät anturit prototyyppilaitteeseen, jonka kuituoptinen kärki pystyy havaitsemaan biofluidinäytteen fluoresenssimuutokset reaaliajassa.

Tämä laite tuottaa tuloksen noin viidessä minuutissa ja äskettäin tutkijat ovat saavuttaneet havaitsemisrajan, joka on pienempi kuin nyt kaupallisesti saatavilla olevissa pikatesteissä.

"Tämä anturi näyttää korkeimman tunnistusrajan, vasteajan ja syljen yhteensopivuuden jopa ilman vasta-aine- ja reseptorisuunnittelua", Cho sanoo. "Tämän tyyppisen molekyylien tunnistusjärjestelmän ainutlaatuinen piirre on, että nopea suunnittelu ja testaus ovat mahdollisia, eikä tavanomaisen vasta-aineen tai entsymaattisen reseptorin kehitysaika ja toimitusketjun vaatimukset estä."

Aiheesta aiemmin:

Grafeeni jaCOVID-19 yhteen soppii