प्रोग्रामर चुंबकीय नैनोबीड्स को एक ऑफ-द-शेल्फ सेलफोन और प्लग-इन डायग्नोस्टिक टूल के साथ जोड़ा जाता है, जो COVID-19 का 55 मिनट या उससे कम समय में निदान कर सकता है, शोधकर्ताओं की रिपोर्ट। (क्रेडिट: जेफ फिट्लो / चावल)
क्रमादेशित चुंबकीय नैनोबीड्स की मदद से, एक नैदानिक उपकरण जो एक ऑफ-द-शेल्फ फोन में प्लग करता है, 19 मिनट या उससे कम समय में COVID -55 का निदान कर सकता है।
स्टैम्प-आकार की माइक्रोफ्लुइडिक चिप एक मानक उंगली की चुभन से रक्त सीरम में SARS-CoV-2 न्यूक्लियोकैप्सिड (एन) प्रोटीन की एकाग्रता को मापती है। नैनोबीड्स चिप में SARS-CoV-2 N प्रोटीन, COVID-19 के लिए एक बायोमार्कर को बांधता है और इसे एक इलेक्ट्रोकेमिकल सेंसर तक पहुँचाता है जो बायोमार्कर की मिनट मात्रा का पता लगाता है।
शोधकर्ताओं का कहना है कि उनकी प्रक्रिया स्वैब-आधारित की तुलना में नमूना हैंडलिंग को सरल बनाती है पीसीआर परीक्षण सीओवीआईडी -19 के निदान के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और एक प्रयोगशाला में विश्लेषण करने की आवश्यकता होती है।
राइस यूनिवर्सिटी के मैकेनिकल इंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर पीटर लिल्होज कहते हैं, "इस डिवाइस के बारे में बहुत अच्छी बात है कि इसे प्रयोगशाला की आवश्यकता नहीं है।" "आप पूरे परीक्षण कर सकते हैं और संग्रह स्थल, स्वास्थ्य क्लिनिक, या यहां तक कि एक फार्मेसी में परिणाम उत्पन्न कर सकते हैं। पूरी प्रणाली आसानी से परिवहनीय और उपयोग में आसान है। ”
शोध पत्रिका में प्रकट होता है एसीएस सेंसर.
लिलीहोज और स्नातक छात्र और प्रमुख लेखक जीरन ली ने मौजूदा बायोसेंसिंग टूल्स का लाभ उठाया और उन्हें सरल डायग्नोस्टिक्स के विकास में अपने स्वयं के अनुभव के साथ जोड़ दिया, जैसे निदान के लिए पिछले साल पेश किया गया एक माइक्रोनिडल पैच मलेरिया.
नया उपकरण थोड़ी अधिक जटिल पहचान योजना पर निर्भर करता है, लेकिन समय की थोड़ी मात्रा में सटीक, मात्रात्मक परिणाम प्रदान करता है। डिवाइस का परीक्षण करने के लिए, प्रयोगशाला उन लोगों से दान किए गए सीरम के नमूनों पर निर्भर थी जो स्वस्थ थे और अन्य जो COVID-19-पॉजिटिव थे।
लिल्होज का कहना है कि पूरे सीरम का उपयोग करने पर अधिक ऊष्मायन अधिक सटीक परिणाम देता है। प्रयोगशाला में पाया गया कि 55 मिनट माइक्रोसेप के लिए SARS-CoV-2 N प्रोटीन को सांद्रता में अधिकतम मात्रा में था, पूरे सीरम में 50 picograms (एक ग्राम का बिलियन) प्रति मिलीलीटर कम था। माइक्रोचिप भी कम सांद्रता में एन प्रोटीन का पता लगा सकता है, 10 मिली ग्राम प्रति मिली लीटर पर, केवल 25 मिनट में सीरम पांच गुना पतला करके।
Google Pixel 2 फोन और एक प्लग-इन पोटेंशियोस्टैट के साथ जोड़ा गया है, डिवाइस पूरे सीरम के लिए 230 picograms जितना कम एकाग्रता के साथ एक सकारात्मक निदान दे सकता है।
लिलोज कहते हैं, "एक एंटीबॉडी के साथ मोतियों को संशोधित करने के लिए मानक प्रक्रियाएं हैं जो एक विशेष बायोमार्कर को लक्षित करती हैं।" "जब आप उन्हें बायोमार्कर के नमूने के साथ जोड़ते हैं, तो इस मामले में SARS-CoV-2 N प्रोटीन, वे एक साथ होते हैं।"
एक केशिका ट्यूब का उपयोग चिप को नमूना पहुंचाने के लिए किया जाता है, जिसे बाद में एक चुंबक पर रखा जाता है जो मोतियों को कैप्चर एंटीबॉडी के साथ लेपित इलेक्ट्रोकेमिकल सेंसर की ओर खींचता है। मोतियों को पकड़ने के लिए बांधता है एंटीबॉडी और नमूने में बायोमार्कर की एकाग्रता के लिए एक आनुपातिक वर्तमान उत्पन्न करते हैं।
Potentiostat उस वर्तमान को पढ़ता है और अपने फोन ऐप पर एक संकेत भेजता है। यदि कोई COVID-19 बायोमार्कर नहीं हैं, तो मोती सेंसर से नहीं बंधते हैं और चिप के अंदर बह जाते हैं।
लिल्होज का कहना है कि उद्योग के लिए माइक्रोफ्लुइडिक चिप्स का निर्माण करना या यदि आवश्यक हो तो नए COVID-19 उपभेदों के लिए उन्हें अनुकूलित करना मुश्किल नहीं होगा।
लेखक के बारे में
नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ, नेशनल साइंस फाउंडेशन और राइस यूनिवर्सिटी COVID-19 रिसर्च फंड ने शोध का समर्थन किया। -
