La nueva prueba COVID-19 puede ofrecer resultados altamente precisos en menos de 15 minutos



Una nueva prueba rápida de coronavirus desarrollada por científicos de KAUST puede ofrecer resultados altamente precisos en menos de 15 minutos.

El diagnóstico, que reúne biosensores electroquímicos con construcciones de proteínas diseñadas, permite a los médicos detectar rápidamente partes del virus con una precisión que antes solo era posible con técnicas genéticas más lentas. Toda la configuración puede funcionar en el punto de atención al paciente en muestras de sangre o saliva sin procesar; no se requiere una laboriosa preparación de muestras ni un laboratorio de diagnóstico centralizado.

La combinación de hardware bioelectrónico de última generación, ingeniería de ciencia de materiales y diseño de proteínas de biología sintética realmente hace posible simplificar y acelerar las pruebas de coronavirus “.

Raik Grünberg, Estudio Co-Lead y Bioquímico, KAUST

Grünberg y sus colegas de KAUST, incluidos Sahika Inal y Stefan Arold, ahora están trabajando con socios comerciales para adaptar su prototipo a escala de laboratorio. Esperan crear un dispositivo portátil de sobremesa que se pueda implementar para ayudar a contener la pandemia de COVID-19.

“Esta tecnología de biosensor podría adaptarse para detectar otros patógenos y, como tal, tendrá un gran impacto en el control de las pandemias, hoy y en el futuro”, dice Inal.

Las pruebas de coronavirus siguen siendo tan importantes como siempre. A pesar de las crecientes tasas de vacunación en Arabia Saudita y en todo el mundo, el número mundial de casos de COVID-19 se mantiene en niveles preocupantemente altos, y los funcionarios de salud pública necesitan formas de identificar rápidamente a las personas que han contraído la enfermedad para poder limitar la transmisión del virus.

Los paradigmas de prueba actuales generalmente se dividen en dos campos: o detectan el ARN viral a través de medios genéticos, que pueden ser lentos e implican la amplificación enzimática de señales moleculares traza, o capturan proteínas virales (conocidas como antígenos) de manera rápida pero no tan cercana. preciso.

La nueva técnica KAUST ahora combina la velocidad de detección de proteínas con la precisión de las pruebas genéticas. “Incluso si solo hay una partícula de virus en una muestra, nuestra plataforma la detectará”, dice Keying Guo, un postdoctorado en el laboratorio de Inal y coautor del estudio con sus colegas de KAUST, Shofarul Wustoni y Anil Koklu.

El sistema comienza con un nanocuerpo específico del virus, un tipo de proteína de unión que puede diseñarse para adherirse a fragmentos de diferentes coronavirus, incluidos los responsables del COVID-19 y el síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS).

El nanocuerpo está atado a través de una serie de enlazadores bioquímicos a una fina capa de oro que, cuando se agrega una corriente eléctrica, controla el flujo de electricidad a través de la película semiconductora a la que está conectado. La presencia de cualquier proteína viral unida a nanocuerpos cambia ese flujo, creando una señal que se amplifica a niveles mensurables mediante un dispositivo conocido como transistor electroquímico orgánico.

Inicialmente, los investigadores perfeccionaron su prueba con saliva humana y muestras de sangre enriquecidas con trozos de proteína de los coronavirus que causan MERS y COVID-19. Luego colaboraron con médicos de KAUST Health en Thuwal y con científicos del King Faisal Specialist Hospital and Research Center en Riyadh para validar el ensayo en muestras clínicas, tanto de saliva como de hisopos nasales, recolectados de pacientes.

La velocidad, versatilidad y rendimiento en comparación con las pruebas genéticas estándar destacan el potencial del nuevo método para complementar o posiblemente reemplazar los diagnósticos existentes para COVID-19 y cualquier pandemia futura.

Fuente:

Referencia de la revista:

Guo, K., et al. (2021) Detección rápida de una sola molécula de antígenos COVID-19 y MERS a través de transistores electroquímicos orgánicos funcionalizados con nanocuerpos. Ingeniería Biomédica de la Naturaleza. doi.org /10.1038 /s41551-021-00734-9.

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