Блог

Jan 21, 2024

ПЦР

Nature Communications, том 14, номер статьи: 1520 (2023 г.) Цитировать эту статью 2383 Доступ 2 Подробности об альтернативных метриках Высокочувствительное быстрое тестирование на COVID-19 имеет важное значение для минимизации вируса.

Nature Communications, том 14, номер статьи: 1520 (2023) Цитировать эту статью

2383 Доступа

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Высокочувствительное экспресс-тестирование на COVID-19 имеет важное значение для минимизации передачи вируса, особенно до появления симптомов и в бессимптомных случаях. Здесь мы сообщаем о биоинженерных инструментах обогащения для анализов латерального потока (LFA) с повышенной чувствительностью и специфичностью (BEETLES2), обеспечивающих обогащение вирусами SARS-CoV-2, белками нуклеокапсида (N) и иммуноглобулином G (IgG) за 3 минуты. Предел обнаружения повышен до 20 раз. Мы применяем этот метод к клиническим образцам, в том числе 83% со средней (35%) или низкой вирусной нагрузкой (48%), собранным у 62 человек (n = 42 для положительных и n = 20 для здоровых людей). Мы наблюдаем диагностическую чувствительность, специфичность и точность 88,1%, 100% и 91,9% соответственно, по сравнению с коммерческими LFA, достигающими 14,29%, 100% и 41,94% соответственно. BEETLES2, обладающий пермселективностью и возможностью настройки, может обогащать вирус SARS-CoV-2, N-белки и IgG в мазках из носоглотки/орофарингеала, слюне и сыворотке крови, обеспечивая надежное и чувствительное тестирование на месте оказания медицинской помощи, способствуя быстрой ранней диагностике. .

Быстрый скрининг и тестирование на COVID-19 позволяет выявлять инфицированных лиц с высоким риском и, следовательно, снижает распространение вируса, обеспечивая лучшую профилактику и контроль COVID-191,2. Быстрое выявление и лечение с соблюдением надлежащего карантина — лучшие стратегии борьбы с пандемиями. Для коммерческого экспресс-тестирования на COVID-19 на основании разрешения на экстренное использование (EUA) (по состоянию на 1 января 2023 г.) доступны 59 диагностических тестов на антиген SARS-CoV-2. Несмотря на разработанные методы с расширенными диагностическими возможностями4,5,6,7,8,9,10,11,12,13, количественные полимеразные цепные реакции с обратной транскрипцией (RT-qPCR) по-прежнему считаются золотым стандартом для лечения COVID-19. диагноз. Хотя высокочувствительный анализ можно реализовать с использованием технологий обнаружения РНК, проводить частые тесты на COVID-19 на месте сложно. RT-qPCR имеет высокую стоимость, длительное время работы (4–6 часов) и длительное время обработки (до нескольких дней)14,15,16,17. Более того, высокочувствительный и селективный метод RT-qPCR требует дорогостоящего лабораторного оборудования и громоздких этапов выделения РНК, что ограничивает его применение в тестах на месте оказания медицинской помощи (POCT)18. Длительные сроки обработки позволяют инфицированным людям распространять вирус в геометрической прогрессии до получения результатов, что ограничивает влияние изоляции и отслеживания контактов8,19. Важно отметить, что бессимптомные люди распространяют вирус в сообществах с такой же вирусной нагрузкой, как и те, у кого развиваются симптомы20.

Для борьбы с распространением COVID-19 лучшим подходом является быстрое и простое обнаружение на месте в начале заражения, чтобы остановить дальнейшее распространение с помощью высокочастотных тестов. В отличие от регулярно тестируемой RT-qPCR, высокочастотный тест должен быть недорогим и доступным на месте. Мина и др. утверждает, что лучший фильтр от COVID-19 можно получить с помощью частых, недорогих, простых и быстрых тестов, поскольку SARS-CoV-2 быстро растет и распространяется в геометрической прогрессии19. Одноразовый контролируемый высокочувствительный тест RT-qPCR может выявить выделение вируса спустя долгое время после периода заражения (около 9 дней), вплоть до 17 дней21, т.е. стадии выздоровления с меньшей передачей.

Что касается высокочастотных тестов для децентрализованного локального тестирования, платформа анализа латерального потока (LFA) признана лучшей платформой для оказания медицинской помощи и самотестирования, поскольку они обеспечивают удобные, простые в использовании, одноэтапные, одноразовые и быстрые результаты22. Платформы LFA считаются лучшими кандидатами, поскольку они соответствуют критериям «ASSURED» ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения) (доступность, чувствительность, конкретность, удобство для пользователя, быстрота и надежность, отсутствие оборудования и возможность доставки конечным пользователям)23. Более низкие показатели LFA ограничивают точность, увеличивают количество ложноотрицательных результатов и затрудняют раннюю диагностику COVID-19. В целом платформа LFA показывает хорошую точность при высоких вирусных нагрузках; однако точность резко снижается при низкой вирусной нагрузке. Кроме того, тесты LFA на основе иммуноанализа менее чувствительны, чем RT-qPCR на молекулярной основе, что дает больше ложноотрицательных результатов и увеличивает риск дальнейшей передачи вируса. Недавно Чен и др. сообщили о количественном и сверхчувствительном иммуноанализе in situ с использованием нанопористой мембраны из анодного оксида алюминия (ААО), который продемонстрировал способность обогащать вирусы SARS-CoV-29. В целом мембраны AAO считаются многообещающим материалом для облегчения разделения и обогащения по размеру24,25,26.