Neue Forschungsergebnisse könnten den Weg für sicherere und effektivere Tests für COVID-19 ebnen

Internationale Forschungen unter der Leitung der Monash University und des Peter Doherty-Instituts für Infektion und Immunologie haben Beweise für ein neues, schnelles und tragbares Speichel-Screening-Testkonzept untersucht, das mithilfe der Infrarottechnologie die SARS-CoV-2-Infektion bestätigt.

Die Forschung wurde heute bei veröffentlicht Angewandte Chemie.

Professor Biden Wood von der Monash University School of Chemistry, der frühere Dr. Phil Herod vom Monash Biomedical Discovery Institute und die Mitarbeiter Professor Dale Godfrey und Damien Purcell vom Doherty Institute berichten über einen neuen diagnostischen Ansatz, der die Verwendung von tragbarem Infrarot als Werkzeug für Nachweis von SARS-CoV-2 im Speichel.

Das Team identifizierte eine Signatur des Infektionserregers in den Infrarotspektren des Speichels von 27 von 29 Personen mit SARS-CoV-2, die sich im Royal Melbourne Hospital mit ähnlichen Symptomen wie COVID-19 vorstellten.

Prof. Wood sagte: „Die Hauptvorteile der Verwendung dieser Infrarot-basierten Technologie für Speichelproben sind die Geschwindigkeit und Leichtigkeit, mit der der Test durchgeführt werden kann, die Erschwinglichkeit und das verringerte Risiko für Patienten und Mitarbeiter des Gesundheitswesens.“

Wissenschaftler sagen, dass dies eine sehr ermutigende Vorforschung ist und sie daran interessiert sind, weitere Tests mit einer größeren Gruppe von Patienten durchzuführen, um die Spezifität dieses Ansatzes besser zu verstehen.

Das tragbare Infrarotspektrometer wurde modifiziert, um eine Inspektion mit hohem Durchsatz zu ermöglichen, die ein schnelles Scannen von Proben im berührungslosen Modus ermöglicht, ohne dass zwischen den Messungen eine Reinigung des Geräts erforderlich ist.

Professor Wood schätzt, dass diese Technologie in der Lage sein könnte, 5.000 Proben pro Tag und Instrument zu screenen, wobei die Ergebnisse für jede Probe innerhalb von fünf Minuten vorliegen.

Dr. Herod sagte, dass das Infrarotlicht, da es mit den Schwingungen der Moleküle interagiert, verwendet werden kann, um ein Spektrum zu erzeugen, das einen einzigartigen chemischen Fingerabdruck der Probe darstellt, der dann unter Verwendung von Algorithmen für maschinelles Lernen verarbeitet wurde.

„Dieser Ansatz hat erhebliche Vorteile gegenüber der Echtzeit-Kettenreaktion der reversen Transkriptionspolymerase (RT-PCR), die der derzeitige Goldstandard für den Nachweis ist“, sagte Professor Godfrey.

„Wie wir wissen, müssen dazu Proben an ein spezielles Labor gesendet werden. Die Ergebnisse dauern mindestens einen Tag.“

Laut Professor Purcell vermeidet der vorgeschlagene neue Test auch die mit Nasopharyngealabstrichen verbundenen Beschwerden, ein Merkmal, das die Teilnahme der Gemeinschaft an dem Test verbessern könnte.

„Jeder kann zur Probe beitragen, indem er einfach in einen sterilen Behälter tropft“, sagte er.

„Das Ergebnis kann in weniger als fünf Minuten erzielt werden, und das schnelle Ergebnis verringert die Verzögerung bei der Feststellung, ob eine Quarantäne erforderlich ist, wodurch das Risiko einer weiteren Ausbreitung der Infektion verringert wird.“

Monash-Forscher haben zuvor eine ähnliche Infrarottechnik verwendet, die als abgeschwächte Totalreflexionsspektroskopie (ATR) bekannt ist, um Malaria und Hepatitis zu erkennen.

Der neue infrarotbasierte Ansatz reflektiert das Dreifache der Absorption und fragt somit mehr Speichel zum Nachweis von Krankheitserregern ab als die herkömmliche ATR-Technologie.

Die Geschwindigkeit und Vielseitigkeit dieser Technologie erhöht den Einsatz für Point-of-Care-Screenings an Flughäfen, Sportstätten, Universitäten oder Schulen, um Patienten auf RT-PCR-Tests zu screenen.

Obwohl zur Validierung dieses Ansatzes verschiedene Techniken verwendet wurden, hat Professor Biden Wood mit Unterstützung des Beamline-Teams viele Vorarbeiten mit einer mikroskopischen Infrarotstrahllinie im australischen Synchrotron (AS) -Bereich durchgeführt.

Die in AS durchgeführten Messungen wurden aus Clustern hochreiner Viren aufgezeichnet, die vom Team des Doherty Institute bereitgestellt wurden.

Die einzigartige Infrarot-RNA-Signatur von SARS-CoV-2 wurde dann in den Infrarotspektren von Speichelproben nachgewiesen, die mit dem tragbaren Instrument aufgezeichnet wurden.

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Weitere Beiträge zur Forschung sind die Universität von Melbourne, das Royal Melbourne Hospital, das Dublin Institute of Technology (Irland), die Universität von Strathclyde (Schottland), Elitra Syncroton Trieste (Italien) und der Science District Park Trieste (Italien). .

DOI-Referenzen für die englische und deutsche Ausgabe: 10.1002 / anie.202104453 und 10.1002 / ange.202104453

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