Разработан метод высокоскоростной наноПЦР-диагностики COVID-19

Корейские ученые разработали технологию ПЦР-тестирования, которая позволяет точно диагностировать COVID-19 менее чем за 20 минут непосредственно на месте. Описание приведено в журнале Nature Biomedical Engineering.

В настоящее время основной метод тестирования на COVID-19 — технология полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией, или ОТ-ПЦР. Метод основан на преобразовании РНК вируса в комплементарные ДНК с последующей их амплификацией для улучшения обнаружения.

Метод ОТ-ПЦР достаточно точный, но реализовать его можно только в централизованном учреждении, оснащенном громоздкими приборами, и на весь цикл анализа требуется от одного до двух часов. В случае если пробы были взяты в обычной поликлинике, их необходимо отправить в лабораторию в холодильной камере, и результат возвращается только через один-два дня.

Южнокорейские исследователи разработала новую технологию, названную ими "наноПЦР", которая позволяет получать результаты на месте. При этом ее точность не уступает традиционному методу ОТ-ПЦР.

Новая технология использует для обнаружения вирусной РНК тот же основной принцип, что и стандартный метод, но скорость анализа значительно увеличена за счет использования гибридных наноматериалов, а миниатюрный размер компонентов обеспечивает портативность прибора.

Главный его элемент — магнитоплазмонная наночастица (MPN), которая состоит из магнитного материала в ядре и золотой оболочки, проявляет плазмонные свойства — способности преобразовывать световую энергию в тепловую. Этот эффект помогает сократить этап термоциклирования ПЦР с 1-2 часов до 11 минут.

Кроме того, сильные магнитные свойства MPN позволяют внешнему магнитному полю очищать MPN от раствора, чтобы обеспечить флуоресцентное обнаружение амплифицированных генов. 

Чувствительность наноПЦР-теста даже выше, чем у ОТ-ПЦР. Он способен обнаружить очень небольшое количество генов РНК вируса — около 3 копий на микролитр.

Исследователи протестировали новый метод в клинических условиях в больнице Национального университета Чоннам. Из 150 проб прибор точно диагностировал 75 положительных и 75 отрицательных. При этом не были ни одного ложноотрицательного или ложноположительного результата.