Ang mga makina ng Nespresso, na kung saan nagtimpla ng espresso at kape mula sa mga kapsula ng kape, ay maaaring magamit para sa mga pagsusuri sa covid. Manu Padilla / Shutterstock 

Ang paglipat sa pagtatrabaho sa bahay ay mayroong mga hamon para sa aming lahat, ngunit kapag ang iyong trabaho ay nagsasangkot ng pagsasaliksik ng mga biological na aplikasyon para sa nanotechnology, ang mga pagsubok na iyon ay medyo mas kumplikado kaysa sa pag-juggle ng paggamit ng broadband ng sambahayan. Kaya't pinagbawalan mula sa kanyang lab, maaari mong makatuwirang asahan ang pagsasaliksik ng organikong kimiko Vittorio Saggiomo, mula sa pangkat ng Bionanotechnology sa Wageningen University at Pananaliksik sa Netherlands, na napunta sa isang paggiling na huminto.

Ngunit ang Saggiomo ay isang malikhain, mapanlikha na uri, at sa gayon nagsimula siyang magtaka kung maaari niyang gawing mahusay na paggamit ang mga karaniwang gamit sa sambahayan sa paglaban sa COVID-19. Mas partikular, makakalikha ba siya ng isang murang, napaka-sensitibong pagsusuri sa bahay para sa virus? Kaya pala niya. Ang kanyang koponan ay nai-post na ang ideya sa a preprint server, ChemArxiv. Ang papel ay susuriin pa ng iba pang mga siyentista.

Sa ngayon, may mga dalawang pangunahing uri ng pagsubok na COVID-19: ang PCR test at ang lateral flow test (LFT). Ang pagsusuri sa PCR na pamantayang ginto ay sumusuri para sa pagkakaroon ng virus sa pamamagitan ng pagtuklas ng materyal na pang-henetiko na kilala bilang RNA. Ngunit may mga vanishingly maliit na halaga ng mga viral na materyal sa isang pamunas, kaya ang materyal ay kailangang i-convert sa DNA at amplified bago ito makita. At ito ay nakamit ng "reaksyon ng chain ng polymerase”, Na kung saan ang pinaninindigan ng PCR.

Ang proseso ay nagsasangkot ng paulit-ulit na pagbibisikleta sa pamamagitan ng isang saklaw ng mga temperatura sa pagitan ng 50 ° C at 90 ° C. Sa bawat pag-ikot, dumarami ang dami ng DNA, kaya pagkatapos ng 30 cycle ng higit sa isang bilyong kopya ng materyal na viral ay maaaring malikha mula sa isang strand lamang ng nagsisimula na materyal. Ang napalakas na materyal ay pagkatapos ay napansin na may mga fluorescent label na nakakabit sa kanilang mga sarili sa mga pagkakasunud-sunod ng viral DNA.

Tulad ng naturan, ang PCR ay isang lubos na sensitibong pamamaraan, ngunit kailangan nito ng mga dalubhasang materyales at kagamitan upang maisagawa. Ito ang dahilan kung bakit ipinadala ang mga pagsubok sa isang lab, at tumatagal ng isa o dalawa araw upang makuha ang resulta.

Ang pangalawang karaniwang pagsubok ay ang lateral daloy test (LFT). Gumagana ang mga ito sa pamamagitan ng pagtuklas ng mga fragment ng mga shell ng viral protein. Ang naka-embed sa loob ng mga piraso ng LFT ay mga antibodies na nagbubuklod sa virus. Ang mga antibodies na ito ay may label na may maliliit na mga particle ng ginto, na lilitaw na pula, na nagpapahintulot sa iyo na makita ang mga ito sa test device. Ang mga may label na antibodies ay naipon sa natatanging mga banda sa LFT depende sa kung ang virus ay naroroon o wala.

Ang mga LFT ay mabilis, mura at madaling gamitin, na ginagawang perpekto para sa pagsubok sa komunidad at bahay. Ngunit ang mga ito kahit saan malapit sa pagiging sensitibo habang sumusubok ang PCR - makikilala lamang nila ang mga taong may mataas na viral load. Nangangahulugan ito na maraming mga tao na nahawahan ay makakakuha ng maling negatibong resulta mula sa mga naturang pagsubok.

Mga pagsubok sa CoroNaspresso

Sa isip, kailangan namin ng isang pagsubok sa bahay na madaling gamitin bilang mga LFT ngunit kasing sensitibo ng pagsubok sa PCR. Ang isang mahusay na kandidato ay isang pamamaraan na tinawag loop-mediated isothermal amplification (Lampara). Gumagawa ito kasama ang magkatulad na mga prinsipyo sa PCR, na gumagawa ng maraming mga kopya ng panimulang materyal na genetiko - na maaari mong makuha mula sa isang pamunas - ngunit may ilang pangunahing pakinabang.

Halimbawa, maaari itong pagsamahin sa isang madaling gamiting "pagbabasa ng kulay". Kapag nangyari ang reaksyon ng Lamp, nagdudulot ito ng pagtaas ng kaasiman ng sample. Nangangahulugan iyon na maaari kang magdagdag ng isang sangkap na nagbabago ng kulay ayon sa halaga ng pH sa halo ng reaksyon, na nagbibigay ng isang visual na indikasyon ng isang positibo o negatibong resulta. Ang isa pang kalamangan ay ang mga reaksyon ng Lamp na isinasagawa sa isang nakapirming temperatura (tungkol sa 65 ° C) sa halip na nangangailangan ng patuloy na pagbibisikleta sa pamamagitan ng isang saklaw ng temperatura.

Gayunpaman, kailangan pa rin ng lampara ang masarap na kontrol sa temperatura. Ang mga system ng pagkontrol sa temperatura - maging sila sa isang PCR machine, isang instrumento ng Lampara o oven sa sambahayan - ay karaniwang nakakamit sa mga elektronikong termostat. Gayunpaman, ang paggawa at pagpapadala ng mga bagong elektronikong aparato na partikular na idinisenyo para sa mga pagsusuri sa Lampara sa bahay ay hindi praktikal (lalo na sa gitna ng isang pandemik). Kaya't sinubukan ni Saggiomo na maghanap ng paraan sa paligid nito. Tinamaan niya ang mga sangkap na tinawag phase material na pagbabago na sumisipsip ng enerhiya (init) habang natutunaw sila at sa gayon ay nagpapanatili ng isang pare-pareho na temperatura.

Matapos makahanap ng isang waks na gawa sa ganoong materyal na natunaw sa eksaktong kinakailangang temperatura, nagtakda si Saggiomo tungkol sa pagbuo ng isang aparato upang mapaloob ang mga tubo ng reaksyon ng Lamp at mga chunk ng waks. Nangangailangan ito upang maipasok sa ilang ibang materyal na maaaring maiinit. Ang perpektong pabahay ay naka-staring sa kanya sa mukha habang ginagawa ang kanyang kape sa umaga: Nespresso coffee machine capsules.

Ang pangwakas na hakbang ay ang paghahanap lamang ng tamang paraan upang maiinit ang mga kapsula. Matapos subukan ang makinang panghugas (gumana ito ngunit patuloy na nawala ang mga sampol), ang oven ng microwave (nabigo, dahil uminit ang mga tubo at bumagsak ang mga tubo) at mga tasa na puno ng mainit na tubig (walang sapat na kontrol sa temperatura), tumira si Saggiomo sa isang simpleng kawali ng paglulubog ng tubig sa isang kalan. Ang nagresultang aparato na "CoroNaspresso", kapag sinubukan ng iba pang mga kasapi ng koponan, na may mga pamunas mula sa anim na tao, na tinukoy nang tama ang tatlong mga kaso ng COVID-19 (ang mga ito ay may iba't ibang kulay sa mga negatibong pagsubok).

Pagsubok sa home covid. Tweet ni @V_Saggiomo

Ang pagsubok, kabilang ang mga kapsula, phase pagbabago ng waks at mga vial kung saan upang magsingit ng materyal na genetiko, ay madaling makagawa ng milyun-milyon. Ang mga tao ay maaaring magpunas para sa materyal na genetiko sa bahay at painitin ang mga capsule upang makuha ang kanilang mga resulta. Ang mga aparatong ito ay mura din (mga € 0.20), madaling gawin, madaling gamitin at higit sa lahat ay maaaring ma-recycle. Marahil ay makikita natin ang mga pagsubok sa CoroNespresso sa aming mga tahanan sa madaling panahon, huwag lamang malito sila sa iyong regular na mga pod ng kape.

Tungkol sa Author

Mark Lorch, Propesor ng Komunikasyon sa Agham at Chemistry, University of Hull

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

libro_science