Il virus Zika, che continua a causare microcefalia e altre complicazioni neurologiche nei bambini le cui madri sono state infettate durante la gravidanza, rimane un problema di salute pubblica. Gli investigatori del Brigham and Women's Hospital stanno lavorando per sviluppare un nuovo modo per diagnosticare rapidamente e accuratamente lo Zika utilizzando tecnologie sanitarie mobili che potrebbero essere implementate in ambienti con risorse limitate. I ricercatori prevedono anche che lo strumento potrebbe fornire test a domicilio per le coppie che stanno cercando di concepire, soprattutto in luoghi ad alto rischio di infezione. Nel numero di giugno di ACS Nano , i ricercatori descrivono una nuova tecnologia che sfrutta i progressi nei sistemi sanitari digitali e nelle nanotecnologie per trasformare uno smartphone in un dispositivo in grado di rilevare Zika.

"La diagnostica Zika rappresenta un'esigenza urgente in molte parti del mondo. Il nostro obiettivo è affrontare questa esigenza clinica insoddisfatta utilizzando la tecnologia basata sui telefoni cellulari, " ha detto l'autore corrispondente Hadi Shafiee, dottorato di ricerca, ricercatore principale presso la BWH Division of Engineering in Medicine e Renal Division of Medicine. "I telefoni cellulari hanno il potere di eseguire analisi complicate, gestire l'elaborazione delle immagini, scattare immagini di alta qualità, e sono onnipresenti nei paesi colpiti da Zika. Possiamo sfruttarlo per affrontare le epidemie di malattie infettive".

La diagnostica virale tradizionale si basa sulla rilevazione di anticorpi nel flusso sanguigno di una persona che prendono di mira Zika. Però, molti virus strettamente correlati, compresa la dengue, può suscitare anticorpi simili, portando a un alto tasso di falsi positivi per tali test. Altri gruppi di ricerca stanno attualmente sviluppando metodi per inseguire gli elementi costitutivi dell'acido nucleico del virus Zika, ma Shafiee e colleghi hanno adottato un approccio completamente nuovo:stanno sviluppando un modo per rilevare copie intatte del virus Zika.

Fare così, il team sta usando la nanotecnologia. I ricercatori hanno sviluppato minuscoli nanomotori di platino che prendono di mira Zika e microsfere che legano il virus. Quando entrambi i componenti vengono aggiunti a un campione contenente Zika, formano un complesso tridimensionale che si muove in presenza di acqua ossigenata. Questo movimento può essere rilevato utilizzando uno smartphone collegato a un dispositivo ottico da $ 5.

La tecnologia può distinguere tra il virus Zika e altri virus strettamente correlati attraverso l'unicità del segnale di movimento. . Il complesso tridimensionale Zika si muove rapidamente mentre altri virus non bersaglio causeranno un movimento più lento che può essere facilmente escluso dal sistema cellulare per un rilevamento molto specifico. Questo meccanismo di movimento supera la reattività crociata nel rilevamento basato su anticorpi e la complessità del nucleo rilevazioni a base di acidi.

Questo approccio, noto come sistema di telefoni cellulari a perline (NBC) basato su nanomotori, ha rilevato Zika in campioni con concentrazioni virali di appena 1 particella per microlitro. Il team riferisce anche che il sistema NBC era altamente specifico, in presenza di altri virus, ha rilevato accuratamente Zika.

"Il sistema NBC ha il potenziale per essere utilizzato al punto di cura per il rilevamento delle malattie sia nei paesi sviluppati che in quelli in via di sviluppo, " ha detto l'autore principale Mohamed Shehata Draz, dottorato di ricerca, un istruttore nella Divisione BWH di Ingegneria in Medicina. "Questo è un modo importante per eliminare lo stress sociale legato all'infezione da virus Zika e ai problemi di salute specificamente legati ai neonati".

L'attuale studio utilizza un dispositivo ottico simile a quello utilizzato in precedenza da Shafiee e colleghi per rilevare l'infertilità maschile nei campioni di sperma. A differenza dei virus, lo sperma può essere rilevato senza nanoparticelle e complessi. Il nuovo lavoro evidenzia il potenziale dell'utilizzo della tecnologia dei telefoni cellulari per la diagnostica virale, e Shafiee e colleghi hanno in programma di esplorare ulteriormente e applicare l'approccio ad altri virus.