生物医学工程师适应快速测试平台,以查看是否可以捕获COVID-19
杜克大学的生物医学工程师正在调整最初旨在检测埃博拉病毒的快速测试平台,以查看它是否可以用于检测抗原对SARS-COV-2的抗原,SARS-COV-2是导致COVID-19的病毒。美国国家科学基金会(National Science Foundation)已授予他们快速响应研究赠款,以适应快速,简单和低成本的诊断工具。D4分析是在小型载玻片上打印的喷墨印刷,是一种独立的诊断测试,检测到低水平的抗原(通过暴露于病原体产生的特定蛋白质标记)从单滴血液或喉咙或鼻子中。-swab样本。
在以前的研究中实验测试已证明可以像市场上最敏感的诊断测试一样准确地检测到各种抗原和其他生物标志物,但是以更快的速度,可能会缩短等待时间新冠病毒杜克大学艾伦·L·卡加诺夫(Alan L. Kaganov)杰出的生物医学工程学教授Ashutosh Chilkoti首席研究员Ashutosh Chilkoti表示,从几天或几小时的测试。
Chilkoti说:“我们通过检测SARS-COV-2病毒的生物标志物(导致COVID-19)的生物标志物显示了概念证明,下一步将是用患者样品对此进行验证。”“我们的测试被设计为真正的护理点,而这种大流行显然是一种可移植,快速且具有成本效益的诊断最有用的情况。”
D4分析工具有两种类型的抗体印刷在其表面上:用荧光标记和捕获抗体标记的检测抗体,这些抗体已启动以找到特定于病原体的抗原。当样品放在载玻片上时,检测抗体与阵列分开并与样品中的靶抗原蛋白结合。然后,这些抗体 - 抗原复合物附着在载玻片上的捕获抗体上,该抗体响应于连接。然后使用手持式扫描仪查找指示抗原存在的灯。与其他抗原诊断测试不同,D4测定在聚合物刷涂层上打印,该测定可防止非目标蛋白连接到幻灯片表面。这可以消除芯片上的任何“背景噪声”,从而更容易检测到低水平的靶蛋白。
奇尔科蒂说,很难预测何时可以进行临床可用的测试,因为这需要FDA批准,但他们希望在未来几个月内开始使用Covid患者样品对技术进行测试。
根据杜克大学工程博士生Cassio Fontes的说法,在与其他病毒(包括埃博拉病毒)的初步研究中,D4分析在标记受感染者的200至500倍方面比其他诊断测试高约200至500倍。
该实验室尚未与导致COVID-19的Live SARS-COV-2病毒一起使用,而是与它表达的蛋白质的合成版本一起使用。
Fontes说:“在3月初的初步测试中,我们证明了为SARS开发的现有抗体,SARS是2003年确定的另一种冠状病毒,可以有效地检测并捕获Covid-19蛋白的合成版本。”“连接并不完美,但是D4是如此敏感,以至于弥补了不理想的抗体匹配,我们能够获得有希望的结果。”
借助NSF(2029361)的119,000美元快速赠款,该团队将进一步优化和验证其平台,以便在接下来的几个月中与Chris Woods合作,以对患者进行测试,这是与临床研究员和全球卫生和医学教授兼临床研究员,以及弗吉尼亚州医疗中心的传染病部门。
奇尔科蒂说:“具有挑战性的时代也创造了机会。”“鉴于这是一项巨大的社会和公共卫生挑战,我们这些创造新技术的人有责任采取行动,我们很高兴国家科学基金会的支持使我们可以直接解决这一挑战。”