Perangkat Telepon Ini Dapat Menguji Covid-19 Dalam Waktu Kurang Dari Satu Jam
Nanobead magnet terprogram yang dipasangkan dengan ponsel siap pakai dan alat diagnostik plug-in dapat mendiagnosis COVID-19 dalam 55 menit atau kurang, lapor para peneliti. (Sumber: Jeff Fitlow / Rice)

Dengan bantuan kepala nano magnet terprogram, alat diagnostik yang dihubungkan ke telepon siap pakai dapat mendiagnosis COVID-19 dalam 55 menit atau kurang.

Chip mikrofluida seukuran perangko mengukur konsentrasi protein nukleokapsid (N) SARS-CoV-2 dalam serum darah dari tusukan jari standar. Nanobeads mengikat protein SARS-CoV-2 N, biomarker untuk COVID-19, di dalam chip dan membawanya ke sensor elektrokimia yang mendeteksi biomarker dalam jumlah kecil.

Para peneliti mengatakan proses mereka menyederhanakan penanganan sampel dibandingkan dengan berbasis swab Tes PCR yang banyak digunakan untuk mendiagnosis COVID-19 dan perlu dianalisis di laboratorium.

“Hal yang hebat tentang perangkat ini adalah tidak memerlukan laboratorium,” kata Peter Lillehoj, profesor teknik mesin di Universitas Rice. “Anda dapat melakukan seluruh tes dan mendapatkan hasilnya di tempat pengumpulan, klinik kesehatan, atau bahkan apotek. Seluruh sistem mudah dipindahkan dan digunakan. "


grafis berlangganan batin


Penelitian ini muncul dalam jurnal Sensor ACS.

Lillehoj dan mahasiswa pascasarjana dan penulis utama Jiran Li memanfaatkan alat biosensing yang ada dan menggabungkannya dengan pengalaman mereka sendiri dalam mengembangkan diagnostik sederhana, seperti patch microneedle yang diperkenalkan tahun lalu untuk mendiagnosis malaria.

Alat baru ini mengandalkan skema deteksi yang sedikit lebih kompleks, tetapi memberikan hasil kuantitatif yang akurat dalam waktu singkat. Untuk menguji perangkat, laboratorium mengandalkan sampel serum yang didonasikan dari orang-orang yang sehat dan orang lain yang positif COVID-19.

Lillehoj mengatakan inkubasi yang lebih lama menghasilkan hasil yang lebih akurat saat menggunakan serum utuh. Laboratorium menemukan bahwa 55 menit adalah jumlah waktu optimal bagi mikrochip untuk merasakan protein SARS-CoV-2 N pada konsentrasi serendah 50 pikogram (sepersejuta gram) per mililiter dalam seluruh serum. Microchip dapat mendeteksi protein N dalam konsentrasi yang bahkan lebih rendah, pada 10 pikogram per mililiter, hanya dalam 25 menit dengan mengencerkan serum lima kali lipat.

Dipasangkan dengan ponsel Google Pixel 2 dan potensiostat plug-in, perangkat dapat memberikan diagnosis positif dengan konsentrasi serendah 230 pikogram untuk seluruh serum.

“Ada prosedur standar untuk memodifikasi manik-manik dengan antibodi yang menargetkan biomarker tertentu,” kata Lillehoj. "Saat Anda menggabungkannya dengan sampel yang mengandung biomarker, dalam hal ini protein SARS-CoV-2 N, mereka akan terikat bersama."

Sebuah tabung kapiler digunakan untuk mengirimkan sampel ke chip, yang kemudian ditempatkan pada magnet yang menarik manik-manik menuju sensor elektrokimia yang dilapisi dengan antibodi penangkap. Manik-manik mengikat tangkapan antibodi dan menghasilkan arus yang sebanding dengan konsentrasi biomarker dalam sampel.

Potensiostat membaca arus itu dan mengirimkan sinyal ke aplikasi teleponnya. Jika tidak ada biomarker COVID-19, manik-manik tidak terikat ke sensor dan hanyut di dalam chip.

Lillehoj mengatakan tidak akan sulit bagi industri untuk memproduksi chip mikrofluida atau menyesuaikannya dengan strain COVID-19 baru jika dan ketika diperlukan.

Tentang Penulis

National Institutes of Health, National Science Foundation, dan Rice University COVID-19 Research Fund mendukung penelitian tersebut. -

Studi asli