Результаты нового межведомственного исследования, проведенного профессором электротехники и компьютерной инженерии Брайаном Каннингемом и профессором биоинженерии Рашидом Баширом из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, опубликованы в журнале Lab on a Chip.
«Проблемы, связанные с быстрым тестированием на патогены, вносят большой вклад в неопределенность относительно того, какие люди помещены в карантин, и целый ряд других медицинских и экономических проблем», – сказал Каннингем.
Исследование началось с цели выявления группы вирусных и бактериальных патогенов у лошадей, в том числе вызывающих тяжелые респираторные заболевания, подобные тем, которые представлены в COVID-19, заявили исследователи.
«Конские патогены, конечно, могут привести к разрушительным заболеваниям в популяциях животных, но одна из причин, по которой мы работаем с ними, связана с безопасностью.
Патогены лошади в нашем исследовании безвредны для человека ", – сказал Каннингем.
По словам исследователей, новое устройство для тестирования состоит из небольшого картриджа с реагентами для тестирования и порта для введения экстракта из носа или образца крови. Все устройство крепится к смартфону.
Внутри картриджа реагенты открывают внешнюю оболочку патогена, чтобы получить доступ к его РНК. Затем, по словам исследователей, молекула праймера усиливает генетический материал до многих миллионов копий примерно за 10-15 минут. Флуоресцентный краситель окрашивает копии и светится зеленым при освещении синим светодиодным светом, который затем обнаруживается камерой смартфона.
«Этот тест можно быстро провести на пассажирах перед посадкой в самолет, на людях, идущих в тематический парк, или перед мероприятиями, такими как конференция или концерт», – сказал Каннингем. "Облачные вычисления через приложение для смартфона могут позволить зарегистрировать отрицательный результат теста у организаторов мероприятия или как часть посадочного талона на рейс. Или человек, находящийся на карантине, может ежедневно сдавать анализы, регистрировать результаты у врача, а затем знать, когда безопасно выйти и воссоединиться с обществом."
Есть несколько подготовительных шагов, которые в настоящее время выполняются вне устройства, и команда работает над картриджем, в котором есть все реагенты, необходимые для создания полностью интегрированной системы. Другие исследователи из U. я. используют новый геном коронавируса для создания мобильного теста на COVID-19 и производят легко производимый картридж, который, по словам Каннингема, улучшит усилия по тестированию.
Соавторами исследования с Каннингемом и Баширом были Фу Сун, Ануруп Гангули и Мэтью Б. Уиллер из U. я.; и Райан Брисбин и Дэвид Л. Хиршберг из RAIN Incubator; Критика Шанмугам из Вашингтонского университета; и ветеринар Дэвид М. Нэш.
Национальный научный фонд и Центр геномной диагностики в США. я.Карл Р. Институт геномной биологии им. Везе поддержал это исследование.
Башир также является деканом инженерного колледжа Грейнджер в Иллинойсе.
Каннингем также связан с биоинженерией, материаловедением и инженерией, Carl R. Институт геномной биологии Вёзе, Лаборатория микро- и нанотехнологий Холоньяка, Медицинский колледж Карла Иллинойса и Институт передовых наук и технологий Бекмана в Иллинойсе.
Каннингем является консультантом и владеет акциями Reliant Immune Diagnostics, компании, которая лицензировала технологию, описанную в этом пресс-релизе.