Sen lisäksi, että on pulaa, useimmat testit käyttävät kalliita ja vaikeasti tuotettavia biokemikaaleja, vaativat pitkiä läpimenoaikoja testituloksille ja tuottavat suuren määrän vääriä negatiivisia tuloksia-mikä tarkoittaa, että jotkut negatiivisesti testatut ihmiset voivat silti olla saaneet tartunnan ja levittävät taudin tietämättään. Ja vaikka uudemmat testausmenetelmät, jotka havaitsevat vasta -aineita veressä, perustuu ns. ELISA-menetelmään, tulevat nopeasti verkkoon, tutkijat ja lääkärit kyseenalaistavat niiden tehokkuuden.
NAU:n professori Miguel José Yacamán, fyysikko ja materiaalitieteilijä tutkimuksen ja sovellusten materiaaliliittymien keskuksessa (¡MIRA!), on koonnut monitieteisen tiimin kehittämään uutta testitekniikkaa, joka lupaa voittaa kaikki nämä haasteet. Projekti, "Uuden testin kehittäminen SARS-CoV-2:lle käyttämällä yksimolekyylistä pintaparannettua Raman-spektroskopiaa, "sai äskettäin 200 dollaria, 000 apurahaa National Science Foundationin Rapid Response Research (RAPID) -rahoitusohjelmasta, joka tukee viruksiin liittyvää tutkimusta. Vaikka tiimillä on vuosi aikaa kehittää uusi testi, José Yacamán aikoo saavuttaa tämän tavoitteen vielä nopeammin.
Tiimi kehittää uutta testiä soveltamalla fysiikan käsitteitä, ei biokemiaa, José Yacamán selittää. Ne keskittyvät viimeaikaisiin löytöihin uusilla nanoteknologian aloilla, plasmoniset nanohiukkaset ja 2D -materiaalit (samanlainen kuin grafeeni).
"Projektiryhmä käyttää ei-perinteisiä tekniikoita viruksen havaitsemiseksi tartunnan saaneista potilaista. Kehitämme vaihtoehtoisen menetelmän, joka perustuu fysiikan viimeaikaiseen kehitykseen, joka liittyy valon vuorovaikutukseen aineen kanssa, " hän sanoi.
Menetelmä, Single Molecule Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SM-SERS), tunnistaa SARs-Cov-2-viruksen S-proteiinit, jotka osallistuvat infektioon solutasolla. "SM-SERS:n kyky havaita vain yksi proteiinimolekyyli mahdollistaa terveydenhuollon ammattilaisten havaita infektion varhaisessa vaiheessa ja seurata potilaita, jotka toipuvat sairaudesta."
Hankkeen päätutkija, José Yacamán tekee yhteistyötä kahden ¡MIRA! kollegat, apulaisprofessori Andy Koppisch, biokemisti, ja käytännön apulaisprofessori Rob Kellar, biolääketieteen insinööri; ja Regentsin professori Paul Keimin kanssa, mikrobigeneetti, ja professori Dave Wagner, tautien ekologi, sekä NAU:n Pathogen and Microbiome Institute (PMI):n kanssa.
Aiemmissa töissään mm. José Yacamán on käyttänyt pintaparannettua Raman-spektroskopiaa glykoproteiinien ja siaalihapon havaitsemiseen rintasyövän testausmenetelmänä, joka on nyt kaupallisen käytön viimeisessä hyväksymisvaiheessa.
"SARS-CoV-2-viruksen tapauksessa se oli luonnollinen jatke soveltaa samoja tekniikoita, " hän sanoi, "mutta se vaatii PMI -kollegoidemme asiantuntemusta, jotka kasvattavat SARS-CoV-2-virusta laboratorioissaan, onnistua."
Merkittävää tieteen kehitystä tapahtuu lähes aina tieteenalojen rajapinnalla, ja tämä on loistava esimerkki. Luulen, että tämä työ ¡MIRA! ja PMI voi olla pelinmuuttaja taistelussamme COVID-19-tautia vastaan. "
Paul Keim, PMI:n toimitusjohtaja
"Tämä projekti on ¡MIRA!:N ja PMI:n tutkijoiden yhteinen työ, "sanoi ¡MIRA! -ohjaaja ja professori Jennifer Martinez." Se osoittaa monitieteisen työn voiman uusien ideoiden ja uusien rahoitusmahdollisuuksien luomiseen-ja ennenkaikkea, huippuosaamiskeskusten merkitys uuden tutkimuksen edistämiselle NAU:lle. "
"Jos onnistuu, tutkimuksemme on ensimmäinen askel kehitettäessä fysiikkaan perustuva menetelmä, joka on nopea ja edullinen, erittäin herkkä ja spesifinen ja pieni prosenttiosuus vääriä negatiivisia "sanoi Yacaman." Tämä testi on paljon tarkempi ja luotettavampi tapa havaita infektiot. "
"On mahdollista, että kun olemme kehittäneet tämän testin, kannettavia Raman -laitteita voidaan käyttää laajasti monissa eri populaatioissa; esimerkiksi, maaseudulla tai syrjäseuduilla tai koulujen hoitoasemilla, tehtaat, yhteisökeskukset ja niin edelleen, perinteisten testauspaikkojen lisäksi " hän sanoi.
"Kun laaja testaus on käynnissä, SM-SERS-tietojen lisäanalyysi auttaa tutkijoita ymmärtämään virusproteiinien muutokset ja auttaa kehittämään viruslääkkeitä. "
Mikrobin koronaviruksen vastaiset molekyylit voivat olla avain uusiin hoitoihin
Laajan tutkimuksen mukaan SARS-CoV-2-viruskuormitus on pienin lapsilla
Mikrobiomi voisi auttaa tunnistamaan syöpää edeltävän riskin HPV-naisilla
Antibiootti X-206 tehokas SARS-CoV-2:ta vastaan in vitro
Emättimen bakteerit liittyvät ennenaikaiseen synnytykseen
Onko C-osa hyvä lapsuuden terveydelle?
Miksi tarvitsen kolonoskopiaa?
Ihmiset ovat kuulleet tarpeeksi kauhutarinoita kolonoskopioista täyttääkseen Halloweenin kummitustalon. Vaikka et olisi vanha, jos sinulla olisi ollut sellainen, olet varmaan kuullut heistä. Niin, j
Vuotava suolisto ja avaruuslento - mekanismi paljastui
Uusi tutkimus simuloidun mikrogravitaation vaikutuksista, tila, jonka astronautit kohtaavat avaruudessa, häiritsee suoliston epiteelisuojaa, ja vaikutus säilyy, vaikka astronautti palaa normaaliin ymp
Tutkijat manipuloivat suoliston bakteerilajeja ruokavalion avulla
Stanfordin yliopiston lääketieteellisen korkeakoulun tutkijat ovat osoittaneet, että manipuloimalla ruokavaliota hiirimallilla, on mahdollista suosia tietyn bakteerikannan siirtymistä muihin verrattun