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Aug 21, 2023

Os médicos podem agora ser capazes de dizer COVID

No COVID-19, Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial, Destaque,

No COVID-19, Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial, Destaques, Notícias, Pesquisa e Inovação17 de dezembro de 2021

Z. Hugh Fan, Ph.D., professor do Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial da Herbert Wertheim College of Engineering

Para aqueles que fizeram uma visita a um médico ou clínica durante a próxima temporada de gripe, a preocupação mais incômoda é se seus sintomas são indicativos de uma variedade de micróbios que está rondando o local de trabalho ou de uma possível infecção por COVID-19. Enquanto os pesquisadores lutam para tratar esse vírus – e suas inevitáveis ​​variantes e mutações – um dos maiores desafios tem sido diagnosticar com rapidez e precisão a origem da doença para que os protocolos de tratamento adequados sejam administrados e a tempo de diminuir as chances de infecções potencialmente perigosas. complicações.

Liderado por Z. Hugh Fan, Ph.D., professor do Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial do Herbert Wertheim College of Engineering, e Dr. John Lednicky, professor pesquisador do Departamento de Meio Ambiente e Global do College of Public Health and Health Professions Health, uma equipe interdisciplinar da Universidade da Flórida desenvolveu um teste de diagnóstico revolucionário para SARS-CoV-2 que é rápido, confiável, de baixo custo e capaz de diferenciar entre COVID-19 e influenza.

(Topo) Renderização do mecanismo de válvula baseado em esfera que é semelhante a uma caneta esferográfica, na qual a tinta é dispensada no papel quando a bola de metal na ponta é pressionada durante a escrita. A válvula é fechada quando a esfera funciona como um tampão para o poço no topo. A válvula é aberta pelo pino da unidade na parte inferior que levanta a esfera quando o pino se alinha com a esfera após deslizar, liberando o reagente. (Meio) Uma amostra é introduzida no poço inferior, seguida pelo deslizamento do poço inferior para obter uma entrega sequencial de 4 reagentes para lise viral e isolamento/purificação de RNA. (Abaixo) Detecção colorimétrica auxiliada por uma lanterna UV e o tempo total desde a amostra até a resposta em 50 min.

O Dr. Fan e sua equipe demonstraram a capacidade de detectar dois vírus em 50 minutos sem usar equipamentos de laboratório volumosos ou sofisticados ou fonte de alimentação, e com sensibilidade de detecção comparável à do padrão-ouro RT-PCR (transcrição reversa em cadeia da polimerase reação), que é o teste recomendado pela Organização Mundial da Saúde e pelos Centros de Controle e Prevenção de Doenças. O esforço é apoiado pelos Institutos Nacionais de Saúde.

"Em termos de atendimento ao paciente, esta plataforma inovadora de amostra para resposta é uma atualização importante do padrão RT-PCR existente em vários níveis", disse o Dr. Fan. "No que diz respeito ao diagnóstico, o tempo de resposta é inferior a uma hora no local do teste, em comparação com um a dois dias em um laboratório de testes externo".

Vista explodida do dispositivo composto por 3 componentes, incluindo uma unidade de buffer na parte superior, uma unidade de mistura no meio e a unidade de detecção na parte inferior. A unidade tampão contém 4 poços em cada lado para o armazenamento de um tampão de lise, um tampão de ligação e 2 tampões de lavagem para preparação da amostra. Em cada poço da unidade tampão é colocada no fundo uma esfera de aço inoxidável que funciona como válvula. A unidade de mistura possui um poço em cada lado e desliza sob a unidade de buffer através dos trilhos deslizantes em ambos os lados e no meio. A unidade de detecção contém uma almofada de papel que é laminada entre dois filmes termoplásticos e fixada à camada do poço por meio de uma fita adesiva dupla face.

O dispositivo de engenharia UF foi publicado recentemente para revisão por pares na ACS Sensors, o principal jornal da American Chemical Society, com foco na ciência do sensor.

RT-LAMP (amplificação isotérmica mediada por loop) é um ensaio usado para detecção de RNA viral. A metodologia para RT-LAMP foi baseada no mecanismo por trás da síntese de DNA de deslocamento de fita de autociclagem. Uma polimerase realiza a reação, e a polimerase tem alta atividade de deslocamento de cadeia. Também são utilizados dois pares de primers, um par de primers internos e outro de primers externos. Esses primers são especialmente projetados para a reação. RT-LAMP atinge alta especificidade devido às sequências-alvo. Ao contrário de outras tecnologias, o RT-LAMP reconhece a sequência alvo usando seis sequências independentes no início, conferindo alta especificidade. O reconhecimento do primer do genoma alvo leva a uma forte reação colorimétrica, que permite a detecção sem instrumentação altamente especializada ou cara.