Новое исследование предполагает, что новый тест на коронавирус, разработанный учеными из Вашингтонского университета и Института точной медицины Бротмана Бати, дает более быстрые и более чувствительные результаты, чем обычные тесты ПЦР для измерения тяжелого острого респираторного синдрома коронавируса 2 (SARS-CoV- 2) вирусная РНК.
Тестовый набор RT-LAMP, известный как «Harmony COVID-19», представляет собой недорогой и простой в использовании тест на месте, позволяющий исследовать до четырех образцов одновременно. Устройство предназначено, чтобы помочь медицинским работникам выявлять SARS-CoV-2 у пациентов.
Исследователи также надеются расширить Harmony COVID-19 для быстрого тестирования других респираторных инфекций, включая сезонный SARS-CoV-2, грипп и RSV.
Команда пишет:
«Такие тесты, как Harmony, станут обычной практикой для подтверждения наличия вирусных инфекций, которые можно вылечить с помощью противовирусной терапии или которые требуют инфекционного контроля, а также помогут сократить ненадлежащее использование антибиотиков. Кроме того, испытательные платформы, разработанные для этой пандемии, можно было бы легче адаптировать для обнаружения новых болезней, чтобы повысить готовность к будущим пандемиям »
В препринте medRxiv опубликовано исследование «Harmony COVID-19: готовый к использованию комплект, недорогой детектор и приложение для смартфона для обнаружения РНК SARS-CoV-2 в местах оказания медицинской помощи». * сервер.
Как они это сделали
Тестовый набор Harmony COVID-19 был оценен в текущем исследовании, когда медицинские работники измерили РНК искусственно созданных образцов из носовой полости и матрикса слюны. Кроме того, медицинские работники также измерили РНК из хранимых клинических образцов.
Свежие клинические образцы не могли быть получены вовремя для исследования, что, как признают авторы, является ограничением исследования.
Медицинские работники научились использовать тест с помощью письменных инструкций и видео, подробно описывающего процедуру.
<img alt=" Рабочий процесс Harmony COVID-19, аналитические характеристики и интерпретация. (A) Рабочий процесс пользователя. Назальный мазок собирают и элюируют в буфере для регидратации, используя либо унифицированный дозатор-дозатор (показан), либо метод пробирки и баллончика (рис. 8). Затем элюат мазка переносят в реакционную пробирку для регидратации лиофилизированных, предварительно загруженных реагентов RT-LAMP. Пользователи следуют инструкциям в приложении для мобильного телефона, чтобы записать личность образца, вставить пробирку в тестовый слот и закрыть устройство. Параллельно можно анализировать четыре образца. (Фото предоставлено: (A) 1- (A) 4, Марк Стоун из Вашингтонского университета и (A) 5, Кристофер Снайдер из колледжа Северного Сиэтла). (B) Примеры анализа на устройстве. Лиофилизированные реагенты регидратировали с элюатом из тампонов с добавлением 0, 200, 2000 или 20 000 копий РНК SARS-CoV-2, запускали на устройстве и анализировали в режиме реального времени. Образцы с РНК SARS-CoV-2 в количестве 2000, 200 и 20 копий на реакцию (rxn) были зарегистрированы как положительные с помощью программного обеспечения через 27 минут, 30 минут и 41 минуту соответственно; через 60 мин реакция NTC была классифицирована как отрицательная. (C) Время до результата. На графике нанесены отдельные моменты времени обнаружения (n = 3). Разброс времени обнаружения увеличивается по мере приближения пробы к пределу обнаружения. (D) Диагностический алгоритм. Программное обеспечение Harmony COVID-19 называет образцы положительными, отрицательными или неопределенными на основании обнаружения трех областей в гене нуклеокапсида (Harmony NC1, перекрывающийся с областью CDC N1, Harmony NC2 (перекрывающийся с областью CDC N3, исключенной из текущего набора), и Harmony NC3, перекрывающиеся с областью CDC N2) и разработанная последовательность IAC. "height =" 1447 "src =" https://d2jx2rerrg6sh3.cloudfront.net/image-handler/picture/2021/8/d75v1.jpg "title = "Гармоничный рабочий процесс COVID-19, аналитические характеристики и интерпретация. (A) Рабочий процесс пользователя. Мазок из носа собирают и элюируют в буфере для регидратации, используя либо унифицированный дозатор-дозатор (показан), либо метод пробирки и груши (рис. 8). Затем элюат мазка переносят в реакционную пробирку для регидратации лиофилизированных, предварительно загруженных реагентов RT-LAMP. Пользователи следуют инструкциям в приложении для мобильного телефона, чтобы записать личность образца, вставить пробирку в тестовый слот и закрыть устройство. Параллельно можно анализировать четыре образца. (Фото предоставлено: (A) 1- (A) 4, Марк Стоун из Вашингтонского университета и (A) 5, Кристофер Снайдер из колледжа Северного Сиэтла). (B) Примеры анализа на устройстве. Лиофилизированные реагенты регидратировали с элюатом из тампонов с добавлением 0, 200, 2000 или 20 000 копий РНК SARS-CoV-2, запускали на устройстве и анализировали в режиме реального времени. Образцы с РНК SARS-CoV-2 в количестве 2000, 200 и 20 копий на реакцию (rxn) были зарегистрированы программным обеспечением как положительные через 27, 30 и 41 минуту соответственно; через 60 мин реакция NTC была классифицирована как отрицательная. (C) Время до результата. На графике нанесены отдельные моменты времени обнаружения (n = 3). Разброс времени обнаружения увеличивается по мере приближения пробы к пределу обнаружения. (D) Диагностический алгоритм. Программное обеспечение Harmony COVID-19 называет образцы положительными, отрицательными или неопределенными на основании обнаружения трех областей в гене нуклеокапсида (Harmony NC1, перекрывающийся с областью CDC N1, Harmony NC2 (перекрывающийся с областью CDC N3, исключенной из текущего набора), и Harmony NC3, перекрывающиеся с областью CDC N2) и спроектированной последовательностью IAC. "width =" 1424 "/> ] Рабочий процесс Harmony COVID-19, аналитические характеристики и интерпретация. (A) Рабочий процесс пользователя. Мазок из носа собирают и элюируют в буфере для регидратации, используя либо унифицированный дозатор-дозатор (показан), либо метод пробирки и груши (рис. 8). Затем элюат мазка переносят в реакционную пробирку для регидратации лиофилизированных, предварительно загруженных реагентов RT-LAMP. Пользователи следуют инструкциям в приложении для мобильного телефона, чтобы записать личность образца, вставить пробирку в тестовый слот и закрыть устройство. Параллельно можно анализировать четыре образца. (Фото предоставлено: (A) 1- (A) 4, Марк Стоун из Вашингтонского университета и (A) 5, Кристофер Снайдер из колледжа Северного Сиэтла). (B) Примеры анализа на устройстве. Лиофилизированные реагенты регидратировали с элюатом из тампонов с добавлением 0, 200, 2000 или 20 000 копий РНК SARS-CoV-2, запускали на устройстве и анализировали в режиме реального времени. Образцы с РНК SARS-CoV-2 в количестве 2000, 200 и 20 копий на реакцию (rxn) были зарегистрированы как положительные с помощью программного обеспечения через 27 минут, 30 минут и 41 минуту соответственно; через 60 мин реакция NTC была классифицирована как отрицательная. (C) Время до результата. На графике нанесены отдельные моменты времени обнаружения (n = 3). Вариация времени обнаружения увеличивается по мере приближения пробы к пределу обнаружения. (D) Диагностический алгоритм. Программное обеспечение Harmony COVID-19 называет образцы положительными, отрицательными или неопределенными на основе обнаружения трех областей в гене нуклеокапсида (Harmony NC1 перекрывается с областью CDC N1, Harmony NC2 (перекрывается с областью CDC N3, исключенной из текущего набора), и Harmony NC3, перекрывающийся с областью CDC N2) и сконструированной последовательности IAC.
Результаты свидетельствуют о высокой точности и чувствительности при тестировании
При тестировании Harmony COVID-19 был получен недорогой и простой экспресс-тест с функциями, аналогичными обычным лабораторным тестам. Медицинские работники имели точность 95% при использовании анализа.
Результаты также показали, что набор для тестирования Harmony COVID-19 обладал высокой чувствительностью.
Готовые к использованию реагенты в наборе для тестирования помогли добиться специфичности и точности. Анализ обнаружил около 15 копий на реакцию синтетической РНК SARS-CoV-2 и реальных образцов РНК, собранных в количестве более 20 копий на реакцию, без ложноположительных результатов. Тест также смог дать результаты для образцов с высокой вирусной нагрузкой за 17 минут.
Тест также успешно обнаружил образцы с более чем 20 вирусными частицами в носовом матриксе человека. Кроме того, тест имел умеренную чувствительность к слюне при аналогичных концентрациях.
В частности, около 97% искусственных образцов было обнаружено в носовой матрице, а 83% образцов были обнаружены в слюне.
«Наш текущий уровень чувствительности анализа будет достаточным для обнаружения SARS-CoV-2 в большинстве образцов из носа (от ~ 10 3 до ~ 10 9 копий / мазок) или в слюне. (От ~ 10 4 до ~ 10 8 копий / мл) инфицированных людей в течение первой недели после начала », – пояснила исследовательская группа.
Исследователи приписали высокую чувствительность и специфичность теста использованию новой полимеразы и конструкции зонда для определения между SARS-CoV-2 при амплификации IAC.
Улучшения анализа
Исследователи отмечают, что тестовый тест может быть изменен, чтобы увеличить обнаружение SARS-CoV-2. Они объясняют, что проведение теста при более холодной и более оптимальной температуре для фермента обратной транскриптазы с последующей более высокой температурой для амплификации ДНК потенциально может увеличить скорость или чувствительность обнаружения SARS-CoV-2.
Использование внутреннего контроля амплификации РНК, который более точно отражает вирус SARS-CoV-2 и который может быть упакован в вирусную оболочку, также может улучшить результаты. В текущем исследовании Harmony COVID-19 использовался внутренний контроль амплификации ДНК, который не учитывает процессы лизиса и преобразования кДНК.
«Повышение осведомленности и признание масштабного тестирования на инфекции, а также разработанные технологические платформы будут иметь постоянную пользу для борьбы с COVID-19, снижения вреда от других эндемических заболеваний и борьбы с будущими пандемиями», – заключила исследовательская группа. .
* Важное примечание
medRxiv публикует предварительные научные отчеты, которые не рецензируются и, следовательно, не должны рассматриваться как окончательные, руководящие клинической практикой / поведением, связанным со здоровьем, или рассматриваться как установленная информация.
Диэнай
Pulsing