Профессор Мисра из инженерного факультета факультета химии и материалов Университета работает над нанодатчиками 10 лет. Он обладает опытом в обнаружении определенного биомаркера в дыхании больных туберкулезом с помощью металлического функционализированного нанодатчика.
«Я думал, что аналогичная технология может быть использована для обнаружения вируса SARS-CoV-2, который представляет собой свернутый белок», – сказал Мисра. "Это тестирование Point of Care для оценки воздействия COVID-19. Нам не нужны лабораторные условия или обученные медицинские работники для проведения теста. Электрохимические биосенсоры полезны для сенсорных целей, поскольку они чувствительны, точны и просты."
Для теста не требуется забор крови, его проводят с помощью мазка из носа или даже выдыхаемого воздуха, в котором есть биомаркеры COVID-19.
Мисра и его команда успешно продемонстрировали простую, недорогую, быструю и неинвазивную диагностическую платформу, которая может эффективно обнаруживать вирус SARS-CoV-2.
В команду входят доцент Субхаш Верма, вирусолог и научный сотрудник Медицинской школы Университета Тимси Аппал, а также постдокторант Мисры Бхаскар Вадламани.
«Наша роль в этом проекте – предоставить вирусный материал, который будет использоваться для обнаружения датчиком наноматериала, разработанным Мано», – сказал Верма. "Мано связался со мной еще в апреле или мае и спросил, можем ли мы сотрудничать в разработке теста для выявления инфекции SARS-CoV-2 путем анализа дыхания пациентов.
Вот где мы пришли, чтобы предоставить биологический материал, и начали с предоставления поверхностного белка вируса, который можно использовать для обнаружения присутствия вируса."
Верма, эксперт по SARS-CoV-2, синтезировал и подготовил антигенный белок вируса COVID-19 в своей лаборатории, белок рецепторного связывающего домена SARS-CoV-2, для предварительного тестирования и определения чувствительности нашего нано-сенсора. Синтез и очистка вирусных белков – обычная рутинная работа в вирусологической лаборатории.
«Наша лаборатория – это вирусологическая лаборатория, которая работает с различными вирусами, и мы работаем над SARS-CoV-2 с самого начала вспышки», – сказал он. «Наша группа по геномике и диагностике секвенировала SARS-CoV-2 из мазков из носа пациентов с COVID-19 в штате Невада, чтобы определить мутационные изменения в вирусе, пока SARS-CoV-2 циркулирует в нашей популяции."
Команда разработала функционализированные металлом нанотрубки в качестве чувствительного материала для электрохимического обнаружения белка. Они подтвердили потенциал биосенсора для клинического применения, непосредственно проанализировав RBD гликопротеина Spike на датчике.
Команда планирует перейти к следующему этапу проверки датчиков на реальных мазках от пациентов с COVID-19, хранящихся в среде для переноса вирусов, и подала заявку на финансирование для разработки специального и недорогого датчика в месте оказания медицинской помощи для быстрого обнаружения COVID- 19 вирус в слюне или дыхании инфицированных людей.
Разработанный подход также имеет потенциал для диагностики других респираторных вирусных заболеваний путем выявления соответствующих металлических элементов для функционализации нанотрубок.
Статья команды «Электрохимический биосенсор на основе функционализированных нанотрубок для быстрого обнаружения SARS-CoV-2» была принята к публикации в разделе биосенсоров публикации MDPI «Сенсоры» и доступна в виде препринта на MedRxiv.