Plataforma de detecção de anticorpos COVID-19 precisa e de baixo custo
O gerador de imagens portátil pode aumentar enormemente os testes em todo o país até o final de 2020
Uma plataforma de imagem robusta e de baixo custo que utiliza tecnologia lab-on-a-chip pode estar disponível para diagnóstico rápido de coronavírus e teste de anticorpos em todo o país até o final do ano.
Uma plataforma de imagem robusta e de baixo custo que utiliza tecnologia lab-on-a-chip criada pela Universidade da Califórnia, os cientistas de Irvine podem estar disponíveis para diagnóstico rápido de coronavírus e teste de anticorpos em todo o país até o final do ano.
O sistema UCI pode percorrer um longo caminho para a implantação de uma vacina para COVID-19 e para a reabertura da economia, já que ambos exigem testes generalizados para o vírus e seus anticorpos. Até agora, o teste de anticorpos nos EUA tem sido muito impreciso ou caro para atingir os números necessários.
Mas os investigadores da UCI Weian Zhao, Per Niklas Hedde, Enrico Gratton e Philip Felgner acreditam que sua nova tecnologia pode ajudar a acelerar o processo de teste de forma rápida e acessível. Sua descoberta aparece na revista Lab on a Chip , publicada pela Royal Society of Chemistry.
"Precisamos testar milhões de pessoas por dia e estamos muito longe disso", disse Hedde, cientista de projetos em ciências farmacêuticas e principal autor do estudo. "Esta plataforma de teste precisa permite que os oficiais de saúde pública implementem estratégias de mitigação individualizadas que são necessárias para reabrir com segurança o país e a economia."
Como funciona
Usando sangue de uma picada no dedo, o teste UCI investiga centenas de respostas de anticorpos a 14 vírus respiratórios, incluindo SARS-CoV-2, em apenas duas a quatro horas. A identificação de respostas a infecções virais com sintomas semelhantes aos de COVID-19 manterá os hospitais livres de pacientes com gripes e resfriados comuns.
Os resultados são impressos em uma plataforma de imagem de baixo custo. O gerador de imagens TinyArray combina um protótipo impresso em 3D com um LED de prateleira e uma pequena câmera de 5 megapixels para encontrar marcadores para muitos anticorpos simultaneamente. Isso garante precisão igual à de sistemas de imagem caros, mas torna a plataforma portátil o suficiente para ser implantada em qualquer lugar - a um custo de apenas $ 200.
O mesmo dispositivo também pode processar os resultados dos testes de esfregaço nasal comumente usados para SARS-CoV-2, de modo que os pacientes possam ser testados para COVID-19 e seus anticorpos em uma única plataforma.
Atualmente, a maioria dos testes de anticorpos verifica apenas um ou dois antígenos, as substâncias estranhas que fazem com que o corpo produza anticorpos.
"Um ou dois meses atrás, os testes eram considerados como o Velho Oeste", disse Zhao, professor de ciências farmacêuticas, acrescentando que a maioria dos testes de anticorpos contra SARS-CoV-2 "simplesmente não são precisos".
Os sistemas que testam a gama completa de anticorpos necessários para resultados confiáveis exigem máquinas de imagem que custam US $ 10.000 a US $ 100.000 e são muito volumosas para uso generalizado. As áreas sem recursos para adquirir uma dessas máquinas precisam enviar suas amostras a laboratórios externos para teste, o que significa que os resultados levam dias em vez de horas.
Grande impacto
Testes em grande escala determinarão qual porcentagem da população tinha COVID-19, mas nunca apresentou sintomas, o que terá um grande impacto na saúde pública e nas decisões de reabertura.
"E se descobrir que uma porcentagem maior das pessoas em uma comunidade já contraiu o vírus?" Zhao disse. "Isso significa que você está mais perto de alcançar a imunidade coletiva."
E entender quais anticorpos são produzidos e por quanto tempo eles duram será fundamental para desenvolver uma vacina eficaz e administrar a dosagem certa. Isso pode ser crítico nos próximos anos se o vírus sofrer mutação, exigindo atualizações muito semelhantes às vacinações anuais contra a gripe.
A equipe UCI já concluiu 5.000 testes em Orange County, e a meta final é testar 20.000 amostras por unidade por dia. Os pesquisadores estão fazendo parceria com as startups Velox Biosystems Inc. e Nanommune Inc. da UCI para aumentar a produção. Eles esperam que o gerador de imagens TinyArray esteja pronto para ser implantado nos Estados Unidos até o final de 2020 e estão trabalhando com cientistas no Uruguai, Rússia e Tailândia para desenvolver sistemas semelhantes para seus países.
"Isso seria ótimo para um país de baixa renda", disse Hedde. "Como os materiais do dispositivo são baratos e fáceis de obter, a plataforma é fácil de fabricar e usar em áreas de poucos recursos, tornando os testes acessíveis em escala mundial."
Aarti Jain, Rie Nakajima, Rafael Ramiro de Assis, Trevor Pearce, Algis Jasinskas e Saahir Khan da UCI junto com Timothy Abram e Melody Toosky da Velox Biosystems participaram do estudo, que foi apoiado pelo National Institutes of Health (concede P41 GM103540 e R01 AI117061) e uma bolsa UCI CRAFT-COVID.
Fonte da história:
Materiais fornecidos pela University of California - Irvine . Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.
Referência do jornal :
- Per Niklas Hedde, Timothy J. Abram, Aarti Jain, Rie Nakajima, Rafael Ramiro de Assis, Trevor Pearce, Algis Jasinskas, Melody N. Toosky, Saahir Khan, Philip L. Felgner, Enrico Gratton, Weian Zhao. Um sistema de imagem microarray modular para testes de anticorpos COVID-19 altamente específicos . Lab on a Chip , 2020; DOI: 10.1039 / D0LC00547A
Cite esta página :
Universidade da Califórnia - Irvine. "Plataforma de detecção de anticorpos COVID-19 precisa e de baixo custo: o gerador de imagens portátil pode aumentar enormemente os testes em todo o país até o final de 2020." ScienceDaily. ScienceDaily, 19 de agosto de 2020.