नैनोकणों का उपयोग करके एक अधिक संवेदनशील और टिकाऊ रैपिड COVID-19 परीक्षण

COVID टेस्टर के लिए 3D-मुद्रित डिवाइस

एक 3डी-मुद्रित उपकरण तापमान परिवर्तन का पता लगाता है जब SARS-CoV-2 आणविक रूप से अंकित बहुलक नैनोकणों (रूलर शो सेमी) से बांधता है। श्रेय: ACS सेंसर 2022 से अनुकूलित, DOI: 10.1021 / acssensors.2c00100

रैपिड एंटीजन परीक्षण किसी व्यक्ति को जल्दी और आसानी से बता सकते हैं कि वे इसके लिए सकारात्मक हैं COVID-19. हालांकि, चूंकि एंटीबॉडी-आधारित परीक्षण बहुत संवेदनशील नहीं होते हैं, इसलिए वे कम वायरल लोड वाले शुरुआती संक्रमणों का पता लगाने में विफल हो सकते हैं। अब, शोधकर्ता रिपोर्ट कर रहे हैं एसीएस सेंसर एक तेजी से परीक्षण विकसित किया है जो पता लगाने के लिए एंटीबॉडी के बजाय आणविक रूप से अंकित बहुलक नैनोकणों का उपयोग करता है SARS-CoV-2. नया परीक्षण अधिक संवेदनशील है और एंटीबॉडी-आधारित परीक्षणों की तुलना में अधिक चरम स्थितियों में काम करता है।

COVID-19 निदान के लिए स्वर्ण मानक परीक्षण रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन-पोलीमरेज़ चेन रिएक्शन (RT-PCR) बना हुआ है। यद्यपि यह परीक्षण अत्यधिक संवेदनशील और विशिष्ट है, परिणाम प्राप्त करने में आमतौर पर 1-2 दिन लगते हैं, यह महंगा है और इसके लिए विशेष प्रयोगशाला उपकरण और प्रशिक्षित कर्मियों की आवश्यकता होती है। इसके विपरीत, रैपिड एंटीजन परीक्षण तेज़ (15-30 मिनट) होते हैं, और लोग उन्हें बिना किसी प्रशिक्षण के घर पर ले जा सकते हैं। हालांकि, उनमें संवेदनशीलता की कमी होती है, जिसके परिणामस्वरूप कभी-कभी झूठी नकारात्मकता होती है। इसके अलावा, परीक्षण सार्स-सीओवी -2 के खिलाफ एंटीबॉडी का पता लगाने के लिए उपयोग करते हैं, जो तापमान और पीएच की विस्तृत श्रृंखला का सामना नहीं कर सकते हैं। न्यूकैसल यूनिवर्सिटी में मार्लो पीटर्स और जेक मैकक्लेमेंट्स, एमआईपी डायग्नोस्टिक्स में फ्रांसेस्को कैनफरोटा, और सहकर्मी एक कम लागत वाला, तेज, मजबूत और अत्यधिक संवेदनशील COVID-19 परीक्षण करना चाहते थे जो एंटीबॉडी के बजाय आणविक रूप से अंकित बहुलक नैनोकणों (नैनोएमआईपी) का उपयोग करता है।

शोधकर्ताओं ने नैनोकणों में आणविक छाप, या मोल्ड बनाकर SARS-CoV-2 स्पाइक प्रोटीन के एक छोटे टुकड़े या पेप्टाइड के खिलाफ नैनो एमआईपी का उत्पादन किया। इन नैनोस्केल बाध्यकारी गुहाओं में अंकित पेप्टाइड को पहचानने और बांधने के लिए एक उपयुक्त आकार और आकार था और इसलिए, संपूर्ण प्रोटीन। उन्होंने नैनोकणों को जोड़ा जो पेप्टाइड को मुद्रित इलेक्ट्रोड के लिए सबसे मजबूती से बांधते हैं। यह दिखाने के बाद कि नैनो एमआईपी SARS-CoV-2 को बांध सकते हैं, उन्होंने एक 3D-मुद्रित प्रोटोटाइप डिवाइस विकसित किया जो तापमान में परिवर्तन को मापकर वायरस के बंधन का पता लगाता है।

जब टीम ने सात रोगी नासोफेरींजल स्वैब से नमूने डिवाइस में जोड़े, तो तरल इलेक्ट्रोड के ऊपर बह गया, और शोधकर्ताओं ने उन नमूनों के तापमान में बदलाव का पता लगाया, जिन्होंने पहले आरटी-पीसीआर द्वारा COVID-19 के लिए सकारात्मक परीक्षण किया था। परीक्षण के लिए केवल 15 मिनट की आवश्यकता थी, और प्रारंभिक परिणामों ने संकेत दिया कि यह एक वाणिज्यिक रैपिड एंटीजन परीक्षण की तुलना में SARS-CoV-2 की 6,000 गुना कम मात्रा का पता लगा सकता है। एंटीबॉडी के विपरीत, नैनो एमआईपी ने गर्म तापमान का सामना किया – जो गर्म जलवायु में परीक्षण को लंबा शेल्फ जीवन दे सकता है – और अम्लीय पीएच – जो इसे अपशिष्ट जल और लार के नमूनों में SARS-CoV-2 की निगरानी के लिए उपयोगी बना सकता है। हालांकि, यह साबित करने के लिए कि परीक्षण में मौजूदा रैपिड एंटीजन परीक्षणों की तुलना में कम झूठी नकारात्मक दर है, इसे कई और रोगी नमूनों पर परीक्षण किया जाना चाहिए, शोधकर्ताओं का कहना है।

संदर्भ: जेक मैकक्लेमेंट्स, लॉर बार, पंकज सिंगला, फ्रांसेस्को कैनफरोटा, एलन थॉमसन, जोआना कज़ुलक, रियानोन ई द्वारा “आणविक रूप से अंकित पॉलिमर नैनोपार्टिकल्स SARS-CoV-2 के रैपिड, विश्वसनीय और मजबूत पॉइंट-ऑफ-केयर थर्मल डिटेक्शन को सक्षम करते हैं”। जॉनसन, रॉबर्ट डी। क्रैपनेल, क्रेग ई। बैंक, ब्रेंडन पायने, शायन सेडिन, पेट्रीसिया लोसाडा-पेरेज़ और मार्लो पीटर्स, 13 अप्रैल, 2022, एसीएस सेंसर.
डीओआई: 10.1021 / एक्ससेंसर.2c00100

लेखक न्यूकैसल यूनिवर्सिटी, रोसेट्रीस ट्रस्ट, वेलकम ट्रस्ट, एमआईपी डायग्नोस्टिक्स और फोंड्स डे ला रेकेर्चे साइंटिफिक से वित्त पोषण और समर्थन स्वीकार करते हैं।

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