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I ricercatori dell'Università della Florida centrale hanno sviluppato un dispositivo che rileva virus come SARS-COV-2 nel corpo alla stessa velocità e precisione degli attuali test di rilevamento rapido comunemente usati.
Il sensore ottico utilizza la nanotecnologia per identificare con precisione i virus in pochi secondi dai campioni di sangue. I ricercatori affermano che il dispositivo può dire con una precisione del 95% per cento se qualcuno ha un virus, un miglioramento significativo rispetto agli attuali test rapidi che gli esperti avvertono potrebbero avere una bassa precisione. I test per i virus sono importanti per il trattamento precoce e per aiutare a fermarne la diffusione.
I risultati sono dettagliati in un nuovo studio sulla rivista Nano Letters .
I ricercatori hanno testato il dispositivo utilizzando campioni del virus Dengue, un agente patogeno trasmesso dalle zanzare che causa la febbre dengue ed è una minaccia per le persone nei tropici. Tuttavia, la tecnologia può essere facilmente adattata per rilevare altri virus, come SARS-COV-2 , afferma il coautore dello studio Debashis Chanda, professore presso il NanoScience Technology Center dell'UCF.
"Il sensore ottico sensibile, insieme all'approccio di fabbricazione rapida utilizzato in questo lavoro, promette la traduzione di questa tecnologia promettente in qualsiasi rilevamento di virus, incluso SARS-COV-2 e le sue mutazioni con un alto grado di specificità e accuratezza", afferma Chanda. "Qui, abbiamo dimostrato una tecnica credibile che combina la codifica genetica e l'ottica simili alla PCR su un chip per il rilevamento accurato dei virus direttamente dal sangue".
Il dispositivo si avvicina molto alla precisione dei test basati sulla PCR gold standard, ma con risultati quasi istantanei invece di risultati che richiedono diversi giorni per essere ricevuti. La sua accuratezza è anche un miglioramento significativo rispetto agli attuali test antigenici rapidi che la Food and Drug Administration e i Centers for Disease Control statunitensi hanno avvertito potrebbero produrre risultati imprecisi se le cariche virali sono basse o le istruzioni del test non vengono seguite correttamente.
Il dispositivo funziona utilizzando modelli di oro su scala nanometrica che riflettono la firma del virus che è impostato per rilevare in un campione di sangue. Virus diversi possono essere rilevati utilizzando diverse sequenze di DNA che mirano selettivamente a virus specifici.
La chiave delle prestazioni del dispositivo è che può rilevare i virus direttamente dai campioni di sangue senza la necessità di preparazione o purificazione del campione, accelerando così il test e migliorandone l'accuratezza.
"La stragrande maggioranza delle dimostrazioni di biosensori in letteratura utilizza soluzioni tampone come matrice di test per contenere l'analita target", afferma Chanda. "Tuttavia, questi approcci non sono pratici nelle applicazioni della vita reale perché fluidi biologici complessi, come il sangue, contenenti i biomarcatori target sono la principale fonte di rilevamento e allo stesso tempo la principale fonte di incrostazioni proteiche che portano al guasto del sensore."
I ricercatori hanno confermato l'efficacia del dispositivo con più test che hanno utilizzato diversi livelli di concentrazione di virus e ambienti di soluzione, compresi quelli con presenza di biomarcatori virali non bersaglio.
Abraham Vazquez-Guardado, autore principale dello studio e borsista post-dottorato presso la Northwestern University che ha lavorato alla ricerca come dottorando nel laboratorio di Chanda, si dice entusiasta del potenziale.
"Sebbene ci siano state precedenti dimostrazioni di biorilevamento ottico nel siero umano, richiedono ancora una preparazione del campione complessa e dedicata off-line eseguita da personale qualificato, un prodotto non disponibile nelle tipiche applicazioni point of care", afferma Vazquez-Guardado. "Questo lavoro ha dimostrato per la prima volta un dispositivo integrato che separa il plasma dal sangue e rileva il virus bersaglio senza alcuna pre-elaborazione con il potenziale per usi pratici nel prossimo futuro".
Chanda afferma che i prossimi passi per la ricerca includono l'adattamento del dispositivo per rilevare più virus. + Esplora ulteriormente
