वैज्ञानिकों ने कॉफ़ी मशीन कैप्सूल का उपयोग करते हुए होम कॉविड -19 टेस्ट का आविष्कार किया

नेस्प्रेस्सो मशीन, जो कॉफी कैप्सूल से एस्प्रेसो और कॉफी काढ़ा करती है, कोविद परीक्षणों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
नेस्प्रेस्सो मशीन, जो कॉफी कैप्सूल से एस्प्रेसो और कॉफी काढ़ा करती है, कोविद परीक्षणों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
मनु पाडिला / शटरस्टॉक 

घर के कामकाज में बदलाव करना हम सभी के लिए अपनी चुनौतियां थीं, लेकिन जब आपकी नौकरी में नैनो टेक्नोलॉजी के लिए जैविक अनुप्रयोगों पर शोध करना शामिल है, तो उन परीक्षणों को घर के ब्रॉडबैंड उपयोग को रोकने की तुलना में थोड़ा अधिक जटिल है। तो उसकी प्रयोगशाला से वर्जित, आप कार्बनिक रसायनज्ञ द्वारा अनुसंधान की उचित अपेक्षा कर सकते हैं विटोरियो सागीगोमो, Bionan प्रौद्योगिकी समूह में से Wageningen University और अनुसंधान नीदरलैंड में, एक पीस पड़ाव में आने के लिए।

लेकिन सग्गीमो एक रचनात्मक, कल्पनाशील प्रकार है, और इसलिए उसने आश्चर्यचकित करना शुरू कर दिया कि क्या वह COVID-19 के खिलाफ लड़ाई में आम घरेलू उपकरणों को अच्छे उपयोग के लिए बदल सकता है। अधिक विशेष रूप से, वह वायरस के लिए एक सस्ता, अति संवेदनशील होम टेस्ट बना सकता है? यह पता चला कि वह कर सकता था। उनकी टीम ने अब इस पर विचार पोस्ट किया है प्रिप्रिंट सर्वर, ChemArxiv। अन्य वैज्ञानिकों द्वारा कागज की समीक्षा की जानी बाकी है।

फिलहाल तो हैं COVID-19 परीक्षण के दो मुख्य प्रकार: पीसीआर परीक्षण और पार्श्व प्रवाह परीक्षण (एलएफटी)। आरएनए के रूप में जानी जाने वाली इसकी आनुवंशिक सामग्री का पता लगाकर वायरस की उपस्थिति के लिए स्वर्ण-मानक पीसीआर परीक्षण की जाँच करता है। लेकिन स्वैब में काफी कम मात्रा में वायरल सामग्री होती है, इसलिए इसका पता लगने से पहले सामग्री को डीएनए में बदलना और प्रवर्धित करना होता है। और यह "द्वारा प्राप्त किया गया हैपोलीमरेज़ चेन रिएक्शन", जो पीसीआर के लिए खड़ा है।

इस प्रक्रिया में 50 डिग्री सेल्सियस और 90 डिग्री सेल्सियस के बीच तापमान की एक श्रृंखला के माध्यम से दोहराया साइकिल चलाना शामिल है। प्रत्येक चक्र के दौरान, डीएनए की मात्रा दोगुनी हो जाती है, इसलिए वायरल सामग्री की एक अरब से अधिक प्रतियों के 30 चक्रों के बाद शुरू होने वाली सामग्री के सिर्फ एक स्ट्रैंड से बनाया जा सकता है। प्रवर्धित सामग्री को फिर फ्लोरोसेंट लेबल के साथ पता लगाया जाता है जो खुद को वायरल डीएनए अनुक्रमों से जोड़ते हैं।

जैसे, पीसीआर एक अत्यधिक संवेदनशील तकनीक है, लेकिन इसे प्रदर्शन करने के लिए विशेषज्ञ सामग्री और उपकरण की आवश्यकता होती है। यही कारण है कि परीक्षणों को एक प्रयोगशाला में भेज दिया जाता है, और परिणाम प्राप्त करने में एक या दो दिन लगते हैं।

दूसरा सामान्य परीक्षण है पार्श्व प्रवाह परीक्षण (LFT)। ये वायरल प्रोटीन के गोले के टुकड़ों का पता लगाकर काम करते हैं। एलएफटी के स्ट्रिप्स के भीतर एंबेडेड एंटीबॉडी होते हैं जो वायरस को बांधते हैं। इन एंटीबॉडी को छोटे सोने के कणों के साथ लेबल किया जाता है, जो लाल दिखाई देते हैं, जिससे आप उन्हें परीक्षण उपकरण पर देख सकते हैं। लेबल एंटीबॉडी एलएफटी पर अलग-अलग बैंड पर जमा होते हैं जो इस बात पर निर्भर करता है कि वायरस मौजूद है या नहीं।

एलएफटी तेज, सस्ते और उपयोग में आसान हैं, जो उन्हें समुदाय और घर परीक्षण के लिए आदर्श बनाते हैं। किंतु वे संवेदनशील के रूप में कहीं नहीं पीसीआर परीक्षणों के रूप में - वे केवल उच्च वायरल भार वाले लोगों की पहचान करेंगे। इसका मतलब है कि कई लोग जो संक्रमित हैं, उन्हें इस तरह के परीक्षणों से गलत नकारात्मक परिणाम मिलेगा।


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कोरोनासप्रेसो परीक्षण

आदर्श रूप से, हमें एक गृह परीक्षण की आवश्यकता है जो कि LFT के रूप में उपयोग करना आसान है लेकिन पीसीआर परीक्षण के समान संवेदनशील है। एक उत्कृष्ट उम्मीदवार एक विधि कहा जाता है लूप-मध्यस्थता इज़ोटेर्मल प्रवर्धन (लैंप)। यह पीसीआर के लिए बहुत ही समान सिद्धांतों के साथ काम करता है, जो प्रारंभिक आनुवंशिक सामग्री की कई प्रतियों का निर्माण करता है - जो आप एक स्वाब से प्राप्त कर सकते हैं - लेकिन इसके कुछ महत्वपूर्ण फायदे हैं।

उदाहरण के लिए, इसे एक आसान "रंग रीडआउट" के साथ जोड़ा जा सकता है। जब लैंप की प्रतिक्रिया होती है, तो यह नमूने की अम्लता में वृद्धि का कारण बनता है। इसका मतलब है कि आप एक पदार्थ को जोड़ सकते हैं जो प्रतिक्रिया मिश्रण में पीएच मान के अनुसार रंग बदलता है, सकारात्मक या नकारात्मक परिणाम का एक दृश्य संकेत प्रदान करता है। एक और लाभ यह है कि लैंप प्रतिक्रियाओं को एक निश्चित तापमान (लगभग 65 डिग्री सेल्सियस) पर तापमान की एक सीमा के माध्यम से निरंतर साइकिल चलाने की बजाय किया जाता है।

फिर भी, लैंप को अभी भी ठीक तापमान नियंत्रण की आवश्यकता है। तापमान नियंत्रण प्रणाली - वे एक पीसीआर मशीन में हो, एक लैंप साधन या घरेलू ओवन - आमतौर पर इलेक्ट्रॉनिक थर्मोस्टैट्स के साथ प्राप्त किया जाता है। हालांकि, विशेष रूप से होम लैंप परीक्षणों के लिए डिज़ाइन किए गए नए इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को बनाना और शिपिंग करना अव्यावहारिक है (विशेष रूप से एक महामारी के बीच में)। इसलिए सग्गीमो ने इसके चारों ओर एक रास्ता खोजने की कोशिश की। उसने बुलाया पदार्थों पर प्रहार किया चरण परिवर्तन सामग्री जब वे पिघलते हैं तो ऊर्जा (ऊष्मा) अवशोषित करते हैं और इसलिए एक स्थिर तापमान बनाए रखते हैं।

इस तरह की सामग्री से बने मोम को खोजने के बाद, जो आवश्यक तापमान पर पिघल जाता है, सग्गीमो ने लैंप प्रतिक्रिया ट्यूबों और मोम के टुकड़े को घर में स्थापित करने के लिए एक उपकरण का निर्माण किया। इसके बाद इसे कुछ अन्य सामग्री में डाला जाना चाहिए, जिसे गर्म किया जा सके। परफेक्ट हाउजिंग निकला जब वह अपनी सुबह की कॉफी बनाते समय चेहरे को घूर रहा था: नेस्प्रेस्सो कॉफी मशीन कैप्सूल।

अंतिम चरण कैप्सूल को गर्म करने का सही तरीका था। डिशवॉशर की कोशिश करने के बाद (यह काम किया लेकिन नमूने खोते रहे), माइक्रोवेव ओवन (विफल हो गया, क्योंकि ट्यूब गर्म हो गए और ढक्कन बंद हो गए) और गर्म पानी से भरे कप (तापमान पर पर्याप्त नियंत्रण नहीं), सागामेमो एक साधारण तवे पर बसा। एक स्टोवटॉप पर पानी को उबालने के लिए। परिणामस्वरूप, "कोरोनासप्रेसो" डिवाइस, जब टीम के अन्य सदस्यों द्वारा परीक्षण किया गया, छह लोगों से स्वैब के साथ, सीओवीआईडी ​​-19 के तीन मामलों की सही पहचान की गई (ये नकारात्मक परीक्षणों के लिए एक अलग रंग था)।

होम कोविद परीक्षण।
होम कोविद परीक्षण।
@V_Saggiomo द्वारा ट्वीट

परीक्षण, कैप्सूल, चरण बदलते मोम और शीशियों जिसमें आनुवंशिक सामग्री सम्मिलित करना शामिल है, लाखों में उत्पादन करना आसान होगा। तब लोग घर पर आनुवांशिक सामग्री की अदला-बदली कर सकते थे और अपने परिणाम प्राप्त करने के लिए कैप्सूल को गर्म कर सकते थे। ये उपकरण सस्ते (€ 0.20 के बारे में), बनाने में आसान, उपयोग में आसान और बड़े पैमाने पर रिसाइकिल करने योग्य हैं। हो सकता है कि हम जल्द ही हमारे घरों में कोरोस्प्रेसो परीक्षण देखेंगे, बस उन्हें अपने नियमित कॉफी पोड्स के साथ भ्रमित न करें।वार्तालाप

लेखक के बारे में

मार्क लोरच, विज्ञान संचार और रसायन विज्ञान के प्रोफेसर, हल विश्वविद्यालय

इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.

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