شناسایی آنتی بادی های COVID-19 با یک تراشه نوری

محققان در روچستر گام های مهمی در جهت ایجاد یک بستر جدید تشخیصی برای تشخیص وجود آنتی بادی های COVID-19 برداشته اند.

این روش که از تراشه نوری استفاده می کند ، می تواند ابزاری ارزشمند در کمک به جلوگیری از شیوع ویروس و کنترل بیماری همه گیر باشد زیرا فقط در یک دقیقه قرائت را ارائه می دهد و سرعت آن را نسبت به روش های موجود سریع تر می کند. علاوه بر این ، این سیستم عامل همچنین در تشخیص عفونت ویروس های دیگر نیز کاربرد دارد.

یک بستر جدید تشخیصی برای COVID-19

از ابتدای شیوع همه گیر ، محققان روچستر تمرکز خود را بر پیگیری روش های جدید برای شناسایی و درک بهتر ویروس COVID-19 گذاشته اند. روشهای سریعتر تشخیص ، کلیدی در جلوگیری از شیوع ویروس است و به سیستمهای مراقبت های بهداشتی توانایی اقدام سریع جهت جلوگیری از انتقال بیشتر ویروس و بهبود نتایج با ارائه نتایج فوری را می دهد.

در آوریل سال 2020 ، سه محقق روچستر سهم بسزایی در توسعه رویکردهای تشخیصی داشتند. مارتین زند ، در کنار تیمش ، در حال توسعه یک فناوری ثبت اختراع برای تشخیص مصونیت از COVID-19 فقط از چند قطره خون است.

جیمز مک گراث و تیم وی با استفاده از نانو غشاهای سیلیکونی بسیار نازک برای آزمایش نمونه های خلط ، مخاط بینی یا خون ، بستری را ایجاد کردند تا نتایج فوری حاصل شود.

بنجامین میلر آزمایشگاه خود را به تولید یک حسگر زیستی جدید با استفاده از یک تراشه کوچک اختصاص داد تا وجود آنتی بادی های ایمونوگلوبولین G و ایمونوگلوبولین M را در نمونه ها تشخیص دهد ، بلافاصله نتایج تشخیصی ایجاد می کند.

از آوریل سال 2020 ، میلر ، پروفسور پوست و رئیس دانشگاه و استاد مهندسی پزشکی ، اپتیک و بیوشیمی و بیوفیزیک و همکارانش در زمینه ایجاد تراشه اپتیک یکبار مصرف خود که قادر به شناسایی ویروس های متعدد (از جمله ویروس کرونا) است ، پیشرفت کرده اند. یک قطره خون.

میلر ، مستقر در مرکز پزشکی دانشگاه روچستر ، 1.7 میلیون دلار بودجه برای پروژه خود از برنامه فناوری ساخت وزارت دفاع ایالات متحده با استفاده از بودجه قانون CARES از طریق قرارداد با AIM Photonics دریافت کرد.

توسعه دهنده و تولید کننده آزمایشگاه های نوآورانه آزمایش آزمایش و راه حل های تعیین نوع خون ، Ortho Clinical Diagnostics ، که مرکز جهانی تعالی R&D آن در روچستر مستقر است ، در کنار Syntec Optics ، تولید کنندگان اپتیک های پلیمری که در Rochester و NY CREATES نیز مستقر هستند ، در این تحقیق نقش داشتند. مستقر در آلبانی. محققان دانشگاه کالیفرنیا ، سانتا باربارا و آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی ، واشنگتن ، نیز همکاری کردند.

پلتفرم تشخیصی حاصل از آن که از فناوری تراشه نوری پیشرفته استفاده می کند بدون شک در کنترل بیماری همه گیر COVID-19 کمک خواهد کرد ، اما در تشخیص بالینی سایر عفونت های دیگر نیز کاربردهای گسترده ای خواهد داشت.

فناوری تراشه نوری Cutting Edge

توسعه یک تراشه نوری کوچک ، قابل مقایسه با اندازه یک دانه برنج ، اساس موفقیت تیم است. سنسورهای جداگانه تراشه حاوی پروتئین های مرتبط با هشت ویروس مجزا است ، از جمله آنهایی که مربوط به SARS-CoV-2 هستند.

خون کسی که در معرض هر یک از هشت ویروس قرار گرفته باشد حاوی آنتی بادی هایی است که جذب پروتئین های داخل حسگرها می شوند و باعث می شود وجود آنها تشخیص داده شود. این نوع آزمایش به متخصصان پزشکی این امکان را می دهد که بفهمند فردی به ویروس آلوده شده است حتی اگر هیچ علامتی نداشته باشد. همچنین می تواند نشان دهد که آیا آنها هفته ها یا ماه ها به ویروس مبتلا شده اند ، زیرا آنتی بادی های تولید شده توسط سیستم ایمنی بدن برای مقابله با عفونت برای مدت زمان قابل توجهی پس از قرار گرفتن در معرض ویروس ، طولانی می شوند.

مدیر عامل شرکت AIM Photonics ، مایکل کامبو ، بر اهمیت کار انجام شده در روچستر تأکید می کند ، و تأکید می کند که چگونه این سیستم عامل نوآورانه روش آزمایش موثرتری را برای COVID-19 فراهم می کند و حتی ممکن است در آزمایش بیماری های آینده تأثیراتی داشته باشد.

علاوه بر ارائه تشخیص ، کارت تراشه نوری به دانشمندان امکان درک عمیق تری از ماهیت COVID-19 را می دهد. تعمیق دانش ما در مورد اینکه عفونت های قبلی و ایمنی در برابر ویروس های دیگر برای ایجاد تکنیک های پیشگیری و رویکردهای درمانی موثرتر ضروری است ، خصوصاً به دلیل اینکه COVID-19 ویروس جدیدی است که سیستم های مراقبت های بهداشتی تجربه قبلی با آن را نداشته اند.

در مرحله بعدی محققان می توانند اثربخشی سیستم عامل جدید خود را بر روی شرکت کنندگان انسانی آزمایش کنند. به دنبال این ، در صورت تأیید کارآیی سیستم عامل ، تیم قادر خواهد بود تا حدود 5.3 میلیون دلار بودجه اضافی برای تسهیل توسعه کارت تراشه نوری برای تهیه آن برای استفاده تجاری درخواست کند. در آینده نزدیک ، می توانیم از پلتفرم مورد استفاده در داروخانه ها و جراحی های عمومی و روش فوری و م ofثر برای آزمایش وضعیت COVID-19 کسی دیدن کنیم.