В настоящее время доступно более 20 различных тестовых процедур для определения наличия у человека антител против нового вируса короны. Время ожидания результатов колеблется от десяти минут до двух с половиной часов.
Матричные эффекты снижают чувствительность многих методов.
Более чувствительные анализы требуют множества этапов, что делает их дорогостоящими. Кроме того, большинство тестов могут идентифицировать только один вид антител, что заставляет выбирать между тестированием на иммунитет посредством вакцинации или через перенесенную инфекцию.
Междисциплинарная исследовательская группа в Техническом университете Мюнхена под руководством кафедры аналитической химии и химии воды разработала недорогой автоматизированный экспресс-тест, который является высокочувствительным и высокоспецифичным для обнаружения трех наиболее важных антител. Проект под названием CoVRapid финансировался Баварским исследовательским фондом (BFS).
Модификация проверенного процесса
Измерение выполняется на сенсорном чипе на основе фольги с использованием платформы анализа микрочипов MCR мюнхенского поставщика GWK Prazisionstechnik GmbH. Устройство отображает результаты измерений в течение нескольких минут после введения образца крови.
Сегодня процедура все еще занимает восемь минут, но, основываясь на текущих исследованиях, время ожидания скоро сократится до четырех минут.
Антитела IgG против белкового фрагмента рецепторного связывающего домена SARS-CoV-2 (RBD), белка спайка (фрагмент S1) и белка нуклеокапсида (N) анализируются одновременно.
Можно использовать против новых мутантов
Новые мутантные белки могут быть очень легко интегрированы в чип.
В рамках этого проекта исследовательская группа сотрудничает с компанией ISAR Bioscience из Планегга, которая производит соответствующие вирусные белки биотехнологическими методами и модифицирует их для аналитического использования. Процесс, используемый для фиксации белков на сенсорном чипе, был опробован и испытан в течение многих лет.
«Мы уже разработали надежные экспресс-тесты на антибиотики в молоке и на легионеллу, используя эту технологическую платформу», – говорит адъюнкт-преподаватель, профессор д-р. Михаэль Зайдель, руководитель группы биоаналитических и микроаналитических систем кафедры аналитической химии и химии воды ТУМ. «Система уже зарекомендовала себя на практике.
Таким образом, наш экспресс-тест CoVRapid может быть использован в клиниках, медицинских кабинетах и исследовательских лабораториях в самом ближайшем будущем."
Новый тест ответит на вопросы об устойчивости к коронному разряду
Однако новый экспресс-тест может сделать даже больше: технология микроматрицы, которая позволяет разместить до 100 точек измерения на одном чипе, настолько чувствительна, что может даже определять концентрацию антител в образце.
"Настоящее исследование вызывает такие вопросы, как: насколько эффективны вакцинации?"? Как долго держится иммунитет?
Когда нужно будет проводить повторную вакцинацию? Благодаря своей высокой чувствительности наш CoVRapid поможет нам найти ответы на эти вопросы », – говорит ведущий автор Джулия Клупфель.
В долгосрочной перспективе команда также планирует включить в панель другие патогены, чтобы анализ можно было использовать, например, для оценки эффективности вакцинации против гриппа.
Помимо кафедры аналитической химии и химии воды (проф.
Эльснер) и связанной с ней группы биоаналитических и микроаналитических систем (PD Dr. Зайдель), Институт молекулярной иммунологии и экспериментальной онкологии (проф. Knolle), Институт вирусологии (проф.
Протцер) и кафедры биомедицинской электроники Хайнца Никсдорфа (проф. Хайден) были задействованы в проекте.
Проект CoVRapid финансируется Баварским исследовательским фондом. Платформа для анализа микроматриц MCR 3 и ее последующее поколение, MCR-R, были предоставлены мюнхенской компанией GWK Prazisionstechnik GmbH.
Рекомбинантные антигены были произведены ISAR Bioscience. Важные для безопасности шаги были выполнены в лаборатории биобезопасности Центрального института трансляционных исследований рака (TranslaTUM).