Наночастицы могут сделать быстрые тесты на COVID-19 более чувствительными и долговечными

Быстрые антигенные тесты удобны, но из-за низкой чувствительности могут не обнаруживать ранние инфекции с малой вирусной нагрузкой. Исследователи, сообщающие в ACS Sensors, разработали тест, который вместо антител использует наночастицы с молекулярным импринтингом (nanoMIPs) для обнаружения SARS-CoV-2. Новый тест более чувствителен и работает в более экстремальных условиях.

Золотой стандарт и его недостатки

Золотым стандартом диагностики COVID-19 остается ОТ-ПЦР (RT-PCR). Этот тест высокочувствителен и специфичен, но требует 1–2 дней, дорог и нуждается в специальном оборудовании. Быстрые антигенные тесты дают результат за 15–30 минут, но им не хватает чувствительности, что приводит к ложноотрицательным результатам. Используемые в них антитела не выдерживают широкого диапазона температур и pH.

Разработка новой тест-системы

Исследователи создали наночастицы (nanoMIPs) против фрагмента (пептида) S-белка SARS-CoV-2, сформировав в них молекулярные «слепки». Эти наносвязывающие полости подходят по размеру и форме для распознавания целевого пептида и всего белка. Наночастицы с самым сильным связыванием закрепили на печатных электродах. После подтверждения способности nanoMIPs связывать вирус был разработан прототип устройства с 3D-печатью, которое детектирует связывание путем измерения изменения температуры.

Результаты и перспективы

При добавлении образцов из семи назальных мазков пациентов устройство за 15 минут зафиксировало изменение температуры для образцов, ранее положительных по ОТ-ПЦР. Предварительные данные показали, что тест может обнаруживать количество SARS-CoV-2 в 6 000 раз меньшее, чем коммерческий антигенный тест. В отличие от антител, nanoMIPs выдерживают высокие температуры (что может увеличить срок хранения в жарком климате) и кислый pH (что полезно для мониторинга вируса в сточных водах и слюне). Для подтверждения более низкого уровня ложноотрицательных результатов тест необходимо проверить на большем количестве образцов.