金で舗装されたより速いCOVID-19診断への新しい道

著者 エディタ

研究者は金ナノ粒子を使用して、COVID-19検出に必要な時間を大幅に短縮する新しい分子診断プラットフォームを開発しました。

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SARS-CoV-19ウイルスによって引き起こされる病気であるCOVID-2の急速な蔓延は、世界中で公衆衛生上の危機を引き起こしました。 COVID-19の早期発見と隔離は、病気の伝染を制御し、脆弱な集団を保護するための鍵です。 COVID-19診断の現在の標準は、逆転写酵素-ポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)です。これは、ウイルス遺伝子が複数の増幅サイクルを経た後に検出される手法です。 ただし、この手法は時間がかかり、診断センター全体でテストバックログが作成され、診断が遅れることになります。      

バイオセンサーとバイオエレクトロニクスで発表された最近の研究で、韓国と中国の研究者は、COVID-19診断に必要な時間を短縮できる新しいナノテクノロジーベースのプラットフォームを導入しました。 それらの表面増強ラマン散乱(SERS)-PCR検出プラットフォーム(Au「ナノディンプル」基板(AuNDS)の空洞で金ナノ粒子(AuNP)を使用して調製)は、わずか8サイクルの増幅後にウイルス遺伝子を検出できます。 これは、従来のRT-PCRで必要とされる数のほぼXNUMX分のXNUMXです。

「従来のRT-PCRは蛍光シグナルの検出に基づいているため、SARS-CoV-3の検出には4〜2時間かかります。 COVID-19がどれだけ急速に広がるかを考えると、この速度では十分ではありません。 今回は少なくとも半分に短縮する方法を見つけたかったのです」とJaebumChoo教授は研究の背後にある動機を説明します。 幸いなことに、答えはそれほど遠くありませんでした。 2021年に発表された以前の研究で、Choo教授のチームは、DNAハイブリダイゼーションと呼ばれる手法によってAuNDSの空洞に均一に配置されたAuNPによって高感度SERS信号が生成される新しい検出プラットフォームを開発しました。 この以前の発見に基づいて、Choo教授と彼のチームは、COVID-19診断のための新しいSERS-PCRプラットフォームを開発しました。

新しく開発されたSERS-PCRアッセイは、SERSシグナルを使用して、「ブリッジDNA」(標的ウイルス遺伝子の存在下でゆっくりと分解する小さなDNAプローブ)を検出します。 したがって、COVID-19陽性の患者からのサンプルでは、​​ブリッジDNAの濃度(したがってSERSシグナル)は、進行性のPCRサイクルとともに継続的に減少します。 対照的に、SARS-CoV-2が存在しない場合、SERS信号は変化しません。

チームは、SARS-CoV-2の2つの代表的なターゲットマーカー、すなわち、SARS-CoV-25のエンベロープタンパク質(E)およびRNA依存性RNAポリメラーゼ(RdRp)遺伝子を使用して、システムの有効性をテストしました。 RT-PCRベースの検出には8サイクルが必要でしたが、AuNDSベースのSERS-PCRプラットフォームではXNUMXサイクルしか必要とせず、テスト期間が大幅に短縮されました。 「私たちの結果は予備的なものですが、診断技術としてのSERS-PCRの有効性に関する重要な概念実証を提供します。 当社のAuNDSベースのSERS-PCR技術は、従来のRT-PCR技術と比較して、遺伝子検出に必要な時間を大幅に短縮できる有望な新しい分子診断プラットフォームです。 このモデルは、自動サンプラーを組み込んで次世代の分子診断システムを開発することでさらに拡張できます」とChoo教授は説明します。

確かに、SERS-PCRは、COVID-19パンデミックに対する私たちの兵器庫の重要なツールになる可能性があります。 また、分子診断の分野でパラダイムシフトを引き起こし、感染症を検出して将来の流行に取り組む方法に革命をもたらす可能性があります。

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エディタ

eTurboNewの編集長はLindaHohnholzです。 彼女はハワイのホノルルにあるeTN本社を拠点としています。

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