A technológia nem teljesen új keletű, a pandémia elhatalmasodása azonban újabb felhasználási területet hozott el hozzá. Mint az az intézmény közleményében olvasható, James Collins, a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) kutatója 2014-ben fogott egy olyan apró, szintetikus enzimeket alkalmazó szenzor kifejlesztésébe, amely alkalmas számos különböző vegyület jelenlétének igazolására. A módszert elsőként papíralapú diagnosztikai tesztek megalkotására használta az ebola- és a Zika-vírus kimutatása céljából. Később aztán továbbfejlesztette a technológiát, és mostanra bármilyen RNS- vagy DNS-szekvenciát, illetve egyéb molekulatípusokat is be lehet általa azonosítani.
A szenzor összetevőiből liofilizálással, azaz fagyasztva szárítással távolítanak el minden nedvességet, ezáltal tartósítva azokat. Amint aztán a felhasználó aktiválná az egyszer használatos szenzort, nem kell mást tennie, mint vizet adnia hozzá. Collins és munkatársai idővel azt is kidolgozták, hogyan tudják a szenzorokat különböző textilanyagokba ültetni, magyarán hogyan lehet azokat például egy laboratóriumi védőruha részévé tenni. Végül 2020 elejére el is készültek a hordozható szenzorokkal, éppen addigra, amikor az új koronavírus (SARS-CoV-2) világszerte elkezdett gyorsan terjedni. Rögtön adódott tehát az irány, hogy a technológiát érdemes lehet az újfajta fertőzés diagnosztikájában is alkalmazhatóvá tenni.
Olyan pontos, mint a PCR-teszt
A kutatók - együttműködésben a Harvard Egyetem szakembereivel - a legpraktikusabbnak tartott megoldásként papír szájmaszkok belső felületén helyezték el a szenzorokat, hogy azok könnyedén érintkezhessenek a felhasználó által kilélegzett aeroszollal. A maszkokon egy apró víztartály is helyet kapott egy gombbal egyetemben, amit megnyomva a folyadék benedvesíti a szenzorok liofilizált összetevőit, mintegy aktiválva azokat. A szenzor ezután 90 percen belül kimutatja, hogy megtalálható-e a felhasználó által kilélegzett aeroszolban a SARS-CoV-2-vírus. "Tesztünk olyan érzékeny, mint az aranysztenderdnek számító, rendkívül érzékeny PCR-tesztek, de közben olyan gyors, mint az antigéntesztek, amelyeket a COVID-19 gyors kimutatására használnak" - mutatott rá Peter Nguyen, a Harvard Egyetem biomérnök kutatója.
A szenzorok többféle módon ki tudják jelezni a teszt eredményét. Megváltoztathatják a színüket, de fluoreszcens és lumineszcens jeleket is kibocsáthatnak. Utóbbiak szabad szemmel nem láthatók, egy kézi spektrométerrel viszont igen. A kutatócsapat megtervezett egy hordozható spektrométert is, ami beépíthető a maszk anyagába, és ami az eredményt leolvasva vezeték nélküli hálózaton továbbítja azt egy mobileszközre. A különleges maszk prototípusát egy, a Nature Biotechnology című tudományos folyóiratban megjelent tanulmányban mutatták be a fejlesztők. Egyben hangsúlyozták, hogy az eljárás nemcsak az új koronavírus, hanem egyéb kórokozók kimutatására is éppúgy alkalmas, beleértve akár az influenzát, ebolát, Zika-vírust, illetve toxikus vegyületeket egyaránt.
5.-es biológiakvíz: hány veséje van egy embernek? – 10 kérdés az emberi testről
Mindössze 5-10 perc alatt kimutatja az új koronavírus jelenlétét a Marylandi Orvosi Egyetem által kifejlesztett két új tesztmódszer. A témáról ide kattintva olvashat bővebben.
