Coronavirus: un’alternativa veloce, economica e affidabile al test PCR

Ti senti molle e la gola inizia a prudere. Hai avuto raffreddore, influenza o coronavirus? Per illustrare ciò, il gruppo di ricerca Fraunhofer ha sviluppato un chip di test chiamato Pathogen Analysis Tool, che combina la velocità dei test antigenici con l’accuratezza dei test PCR e si dice che fornisca risultati affidabili entro un’ora.

Finora, i test antigenici sono stati il ​​modo più veloce per rilevare l’infezione da corona. Puoi farlo a casa o in un centro di test cittadini. Tuttavia, questi kit di test reagiscono solo a grandi quantità di proteine ​​​​del virus, quindi funzionano solo per infezioni avanzate. Hanno anche maggiori probabilità di avere falsi positivi. D’altra parte, i test PCR sono più accurati e hanno un effetto precoce perché possono già rilevare piccole quantità di materiale genetico. D’altra parte, il suo svantaggio è che è più costoso e richiede più tempo, poiché possono essere necessari fino a tre giorni prima che il risultato diventi disponibile.

Il nuovo test corona viene riscaldato una volta a 62°C

L’alleanza del Fraunhofer Institute for Production Technology (IPT), del Fraunhofer Institute for Interface Engineering and Biotechnology (IGB) e del Fraunhofer Center for Industrial Innovation di Boston vuole cambiare la situazione. Simile ai test PCR, il Pathogen Analyzer, che presenteranno alla fiera Medica a metà novembre, moltiplica il materiale genetico virale nei campioni per il rilevamento.

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A differenza della PCR, il campione non deve essere riscaldato più volte di seguito e quindi raffreddato nuovamente. Nel cosiddetto test LAMP, il test viene riscaldato a 62°C una sola volta in uno strumento analitico mobile e mantenuto a quella temperatura. Una soluzione tampone e una temperatura elevata espongono il materiale genetico del virus e moltiplicano i suoi acidi nucleici. “Il risultato è già disponibile dopo 20-40 minuti”, afferma Daniel Reibert, project manager e scienziato presso Fraunhofer IPT.

Per fare ciò, i ricercatori hanno migliorato un metodo di misurazione esistente che in precedenza era difettoso. “LAMP è noto da alcuni anni e ci sono già test di infezione commerciali con esso”, spiega Reibert. Con Abbott NOW ID, esiste già un test rapido Covid-19 che utilizza questo metodo. Tuttavia, i test LAMP fino ad oggi sono stati altamente sensibili e hanno fornito risultati falsi positivi molto facilmente.

“Siamo stati in grado di risolvere questo problema con un approccio multiplex. Invece di eseguire solo uno o due test, dove ovviamente un falso positivo risulterebbe in una corrispondente imprecisione, abbiamo migliaia di punti per ogni campione, ognuno dei quali funge da test individuale E così otteniamo un risultato statisticamente più accurato”, spiega Raibert.

Il processo di multiplexing funziona in dettaglio come segue: molte piccole goccioline di idrogel vengono stampate sulla striscia reattiva, che è di dimensioni simili al test rapido dell’antigene. Gli esperti parlano di punti segnale. In questi punti viene applicato il campione che, come nei test precedenti, viene prelevato da un tampone nasale e faringeo e trasferito in una soluzione tampone. “Ogni punto segnale contiene molecole di cattura che, quando irradiate con luce, emettono radiazioni luminose di lunghezza d’onda diversa una volta rilevato l’agente patogeno appropriato”, spiega Ribert.

Reibert afferma che i valori esatti di sensibilità e selettività per il nuovo test non sono ancora disponibili. Questi dati indicano la proporzione di campioni che il chip può identificare correttamente come positivi e negativi. Sarà pubblicato.

Corona test: dodici virus contemporaneamente

L’approccio multiplexing non solo aumenta l’affidabilità, ma consente anche di rilevare contemporaneamente fino a dodici diversi tipi di virus utilizzando un singolo campione e vetrino. “Poiché abbiamo sviluppato il sistema come un sistema modulare, può adattarsi rapidamente a nuovi agenti patogeni”, afferma Reibert. Finora, i ricercatori hanno effettuato quattro rilevamenti di virus: per Sars-CoV-2, ceppi di influenza A e B e rhinovirus, ovvero il virus del raffreddore.

I ricercatori stanno già aiutando a sviluppare i processi di produzione per il test, perché si dice che la produzione di massa sia molto più economica dei costi dei test PCR. L’obiettivo non è più di un euro. A seconda del fornitore, i test PCR costano tra 40 e 60 euro. Al culmine della pandemia, dice Riebert, era di soli 90 euro.

Quindi i ricercatori si affidano all’attuale metodo roll-to-roll per gli stessi gruppi di test. I singoli punti campione possono quindi essere stampati mediante stampa 3D o un processo di serigrafia specifico.

Un altro obiettivo è che il test debba essere eseguito anche senza analizzatore e perfettamente funzionante tramite smartphone: la sorgente luminosa e la fotocamera sono già disponibili nel cellulare e l’elemento riscaldante può essere integrato nel test stesso. Quindi, gli sviluppatori sperano che il test non solo venga valutato in luoghi centrali come studi medici o stadi, ma rilevi anche un gran numero di agenti patogeni a casa.

(vs)