آزمایشگاه روی تراشه برای تشخیص سریع کرونا

به عنوان پاسخی به بیماری همه گیر ویروس کرونا  و نابرابری آشکار پوشش واکسیناسیون در کشورهای با درآمد کم و متوسط، رعایت یک برنامه آزمایشی و غربالگری گسترده برای نظارت و کنترل عفونت ها در مناطقی که منابع پزشکی محدودی وجود دارد.

استاندارد طلایی برای تشخیص عفونت SARS-CoV-2 استفاده از واکنش زنجیره‌ای پلیمراز رونویسی معکوس (RT-qPCR) برای تشخیص اسید ریبونوکلئیک ویروسی (RNA) در نمونه‌های دستگاه تنفسی است. اما اگرچه این روش بسیار حساس و خاص است، اما به تجهیزات گران قیمت و پرسنل بسیار ماهر نیاز دارد.

فناوری تشخیص RNA  نیاز به ابزارهای گران قیمت را دور زده و به طور همزمان از رونویسی معکوس و تقویت همدما استفاده می کند.

محققان یک روش میکروسیال شناخته شده به عنوان فیلتراسیون غیر قابل امتزاج با کمک کشش سطحی (IFAST) را با پیشرفت های اخیر در شناسابب مبتنی بر CRISPR-Cas12 ترکیب کردند که منجر به ایجاد دستگاهی حساس، مقرون به صرفه، خاص هدف و کاملاً یکپارچه برای تشخیص کرونا شد.

این دستگاه که «IFAST-CRISPR» نام دارد، آماده‌سازی نمونه را ساده‌تر کرده و جداسازی ونمونه‌برداری RNA را مستقیماً از نمونه‌های سواب یا نمونه‌های بزاق انجام داده و به دنبال آن تشخیص به کمک CRISPR-Cas با بازخوانی جریان جانبی، صورت می‌گیرد.

به طور خلاصه، استفاده از ذرات مغناطیسی عامل‌دار، جداسازی و خالص‌سازی یک آنالیت پاسخگوی مغناطیسی را مستقیم از ماتریس‌های پیچیده امکان‌پذیر می‌کند، این فناوری می‌تواند در آینده برای بیماری‌های عفونی مورد استفاده قرار گیرد.

با ترکیب LAMP با CRISPR-Cas12 که ژن نوکلئوپروتئین SARS-CoV-2 را هدف قرار می دهد، محققان به شناسایی بصری بیش از 470 نسخه ویروسی در هر میلی لیتر در 45 دقیقه دست یافتند.

علاوه بر این، حسگر‌های روی تراشه توانایی شناسایی و جداسازی SARS-CoV-2 را از هزار نسخه ژنومی ذرات ویروسی در یک ساعت، با پتانسیل بهینه‌سازی و پالایش بیشتر نشان دادند.

این پلت فرم مقرون‌به‌صرفه، ساده و در عین حال یکپارچه، حساسیت بالایی داشته و قابل مقایسه با روش استاندارد یعنی RT-qPCR است.

انطباق‌پذیری این پلتفرم قطعاً می‌تواند برای تشخیص سایر پاتوژن ها اجرا شود، که نوید بزرگی به عنوان ابزار تشخیصی آینده به ویژه در مناطق با منابع محدود و غیرمتمرکز است.