Lågkostnadsenhet konstruerad för 1 timmars COVID-variantstest

Harvard och MIT-forskare har lagt fram till prototyp ett självständigt salivbaserat diagnostiskt covidtest som kan skilja mellan varianter på en timme och är "lika exakt som PCR-testen som nu används", enligt MIT.

Det kallas "misherlock", för "minimalt instrumented sherlock", där Sherlock är ett Crispr-baserat DNA / RNA-test uppfunnet vid Harvards WYSS-institut för biologiskt inspirerad teknik.

Två delar krävs: Förpackade kemikalier och återanvändbar maskinvara bestående av vanliga elektroniska komponenter och 3D-tryckta delar. Utöver detta finns en valfri telefonapp.

Enligt WYSS-institutet kan enheten monteras för ~ $ 15 (~ $ 3 massproducerad), och testet bör kosta runt $ 6 vardera.

"En av de stora sakerna om Misherlock är att det är helt modulärt", säger MIT-forskare Devora Najjar. "Enheten i sig är separat från analyserna, så att du kan ansluta olika analyser för den specifika sekvensen av RNA eller DNA som du försöker upptäcka. Analyser för nya mål kan skapas på cirka två veckor, vilket möjliggör utveckling av test för nya varianter av SARS-COV-2 samt för andra infektionssjukdomar. "

Det finns flera steg till den kemiska analysen (se nedan), och hårdvaran har utformats för att göra dem till enkla steg för användaren, som först spetsar in i en anpassad behållare genom en liten engångstratt.

THan salivbehållare trycks in i den första av två kamrarna i den batteridrivna hårdvaran, där provet upphettas till 95 ° C i tre till sex minuter medan det reagerar och suger i ett filter.

Det är detta filter som går in i den andra kammaren, tryckt in av användaren med en kolv som också punkterar en vattenreservoar, vilket medför att torkade Sherlock-kemikalier reagerar med partiklar på filterets yta. Flera test kan göras i den andra kammaren samtidigt.

En inbyggd LED-aktiverad 55 minuter medför senare vätskan att fluoresera märkbart om den innehöll COVID-19 eller den specifika varianten av COVID-19 som sökts av det kemiska förpackningen. Användaren "kan också använda en medföljande smartphone-app som analyserar pixlarna som registreras av smartphone kameran för att ge en tydlig positiv eller negativ diagnos", enligt WYSS-institutet.

Bio-kemi

Sherlock (specifik högkänslighet enzymatisk reporterlåsning) använder Crispr 'molecular scissor' action för att snipa DNA eller RNA på en viss plats, sedan gör en andra uppgift om den första lyckades

För detta test konstruerades en Sherlock-reaktion först som ett filtest för att identifiera ett segment av COVID-19 RNA delat av flera varianter och därefter för att orsaka fluorescens om det lyckades.

Efterföljande Sherlock-reaktioner utformades för att detektera alfa, beta och gamma (DELTA var sällsynt under projektets) mutationer i COVID-19'-spikens protein separat, som indikerar vilken detektering som helst med fluorescens.

Saliv är lätt att samla jämfört med näsa swabs, varför det valdes, enligt institutet, men saliv har också enzymer som orsakar falska positiva åtgärder.

Uppvärmningssteget aktiverar kemikalier i provbehållaren som stoppar dessa falska-positiva enzymer, såväl som kemikalier som bryter upp några COVID-19-viruspartiklar så att virus RNA kan fångas på ytan av det speciellt utformade filtret.

Testade på 27 COVID-19 patienter och 21 friska patienter, enligt Harvard, identifierade filtversionen av MisherLock 96% av COVID-19 patienter och 95% av friska patienter. Alpha, beta och gamma särskiljande version av testet fungerade på artificiella prover gjorda av friskt saliv och syntetiskt viralt RNA vid ett antal koncentrationer.

Misherlock beskrivs i "Minimalt instrumenterad Sherlock (MisherLock) för CRISPR-baserad punkt-av-vårddiagnos av SARS-COV-2 och framväxande varianter", publicerade i vetenskapens framsteg och synliga utan betalning.