Naukowcy stworzyli test laboratoryjny, który może wykryć odpowiedź immunologiczną na COVID-19 w dwie-trzy minuty

Test oparty na chipie wykrywa przeciwciała przeciw COVID-19 w ciągu kilku minut. Wystarczy jedna kropla krwi. Urządzenie nie wymaga też specjalistycznej obsługi ani drogiego sprzętu czy odczynników. Twórcy mają nadzieję, że świat zainteresuje się ich wynalazkiem.

Nowy test opracowało dwóch naukowców z Southern Methodist University (SMU) w Dallas. Jak zapewniają jego twórcy, test może wykrywać obecność przeciwciał przeciw COVID-19 w ciągu kilku minut i z większą precyzją niż większość obecnie dostępnych.

Dokładne testy na obecność przeciwciał są potrzebne, aby oszacować choćby zasięg epidemii i ustalić, jaka liczba zakażeń pozostaje niewykryta. Ponadto jest to sprawdzian, czy osoby po przechorowaniu COVID-19 są odporne, czyli czy ich układ immunologiczny wytworzył przeciwciała, a także jak długo tak uzyskana odporność się utrzymuje. Niebagatelną sprawą będzie też śledzenie, jak kształtuje się odporność po szczepionkach.

Obecnie do wykrywania przeciwciał wykorzystuje się testy typu ELISA (metoda immunoenzymosorpcyjna), które jednak wymagają udania się do laboratorium w celu pobrania krwi, a na wyniki czeka się zwykle kilka dni. Natomiast szybkie testy antygenowe, niewymagające drogiego sprzętu laboratoryjnego, są niezbyt dokładne i mało czułe.

Podstawą testu jest chip

Test wykrywa ludzkie przeciwciała typu IgG, IgM oraz IgA (immunoglobuliny pojawiające się w miarę rozwoju infekcji i krążące we krwi długo jeszcze po tym, jak patogen zostanie pokonany). Badanie polega na naniesieniu kropli krwi na mikroprzepływowy chip, używany do analizy niewielkich ilości cieczy, gdzie specjalny filtr oddziela osocze od pozostałych składników. Następnie chip zostaje umieszczony w urządzeniu elektronicznym, które ma za zadanie wykryć w osoczu przeciwciała określonego typu.

Pomysłodawcy "laboratorium na chipie" tłumaczą, że kluczowe w ich urządzeniu są właśnie te niezwykle czułe elektrody zdolne wychwytywać określone przeciwciała. Po przechwyceniu takiej cząstki generowany jest specjalny sygnał, który jest następnie przesyłany do smartfona. Tak możemy odczytać wynik. Chip ma zaledwie dwa cm średnicy, a samo urządzenie jest tak proste w działaniu, że osoba obsługująca to "laboratorium na chipie" nie musi przechodzić specjalistycznego przeszkolenia medycznego.

Urządzenie mierzy także, ile każdego typu przeciwciał (IgG, IgM, IgA) znajduje się w badanej próbce, co może pomóc lekarzom w śledzeniu powrotu do zdrowia pacjenta.

Jak działają elektrody w takim urządzeniu?

Urządzenie zbudowane przez naukowców składa się z elektrod, które mają za zadanie przyciągać określone cząstki. Aby jednak osiadły na nich poszukiwane w próbce przeciwciała neutralizujące koronawirusa, elektrody musiały zostać odpowiednio przygotowane. W tym celu naukowcy pokryli je cząsteczkami antygenu, czyli białka kolca (zwanego też białkiem S).

Białko kolca służy wirusom do atakowania komórki, samo z kolei staje się celem przeciwciał neutralizujących. Jeżeli układ immunologiczny zdąży zablokować białko kolca, zanim wirus przedostanie się do środka komórki, infekcja się zatrzymuje. Śladem po tej walce są krążące po organizmie swoiste przeciwciała, wykrywane podczas testów serologicznych.

Pomysłodawcy nazwali swoje urządzenie testem multipleksowym odpowiedzi immunologicznej na COVID-19 (MAIRC) i złożyli już wnioski patentowe.

Zobacz wideo Szczepienia na COVID-19 trwają. Wśród pierwszych zaszczepionych na świecie są niektórzy politycy i starsze gwiazdy

Źródła: Phys.org, pubs.acs.org