Kahve kapsüllerinden espresso ve kahveyi hazırlayan Nespresso makineleri covid testleri için kullanılabilir. Manu Padilla / Shutterstock 

Evde çalışmaya geçişin hepimiz için zorlukları vardı, ancak işiniz nanoteknoloji için biyolojik uygulamaları araştırmayı içeriyorsa, bu denemeler evin geniş bant kullanımıyla uğraşmaktan biraz daha karmaşıktır. Bu yüzden laboratuarından men edildi, mantıklı bir şekilde organik kimyagerin araştırmasını bekleyebilirsiniz. Vittorio SaggiomoBionanoteknoloji grubundan Wageningen Üniversitesi ve Araştırma Hollanda'da ezici bir durma noktasına geldi.

Ancak Saggiomo yaratıcı, yaratıcı bir tip ve bu yüzden sıradan ev aletlerini COVID-19 ile mücadelede iyi bir kullanıma çevirip dönüştüremeyeceğini merak etmeye başladı. Daha spesifik olarak, virüs için ucuz, oldukça hassas bir ev testi oluşturabilir mi? Yapabileceği ortaya çıktı. Ekibi şimdi fikri bir ön baskı sunucusu, ChemArxiv. Makale henüz diğer bilim adamları tarafından incelenecek.

Şu anda var iki ana COVID-19 testi türü: PCR testi ve yanal akış testi (LFT). Altın standart PCR testi, RNA olarak bilinen genetik materyalini tespit ederek virüsün varlığını kontrol eder. Ancak bir çubukta kaybolacak kadar az miktarda viral materyal vardır, bu nedenle materyalin DNA'ya dönüştürülmesi ve tespit edilebilmesi için amplifiye edilmesi gerekir. Ve bu, "polimeraz zincirleme reaksiyonu”, PCR'nin anlamı budur.

İşlem, 50 ° C ile 90 ° C arasındaki bir sıcaklık aralığında tekrarlanan döngüyü içerir. Her döngü sırasında, DNA miktarı iki katına çıkar, bu nedenle 30 döngüden sonra viral materyalin bir milyardan fazla kopyası, yalnızca bir başlangıç ​​materyali ipliğinden oluşturulabilir. Büyütülen malzeme daha sonra kendilerini viral DNA dizilerine yapıştıran floresan etiketlerle tespit edilir.

Bu nedenle, PCR son derece hassas bir tekniktir, ancak gerçekleştirmek için uzman malzeme ve ekipmana ihtiyaç duyar. Bu nedenle testler bir laboratuvara gönderilir ve sonucun alınması bir veya iki gün sürer.

İkinci yaygın test, yanal akış testi (LFT). Bunlar, viral protein kabuklarının parçalarını tespit ederek çalışır. LFT şeritlerinin içine, virüse bağlanan antikorlar gömülüdür. Bu antikorlar, kırmızı görünen küçük altın parçacıklarıyla etiketlenir ve onları test cihazında görmenizi sağlar. Etiketli antikorlar, virüsün mevcut olup olmamasına bağlı olarak LFT'de farklı bantlarda birikir.

LFT'ler hızlı, ucuz ve kullanımı kolaydır, bu da onları topluluk ve ev testleri için ideal kılar. Ama onlar hassas hiçbir yer PCR testleri olarak - yalnızca yüksek viral yüke sahip kişileri tespit edecekler. Bu, enfekte olan birçok kişinin bu tür testlerden yanlış negatif sonuç alacağı anlamına gelir.

CoroNaspresso testleri

İdeal olarak, kullanımı LFT'ler kadar kolay ancak PCR testi kadar hassas olan bir ev testine ihtiyacımız var. Mükemmel bir aday, adı verilen bir yöntemdir döngü aracılı izotermal amplifikasyon (Lamba). Bu, PCR'ye çok benzer prensipler doğrultusunda çalışır ve başlangıç ​​genetik materyalinin birden çok kopyasını üretir - bir çubuktan elde edebilirsiniz - ancak bazı önemli avantajları vardır.

Örneğin, kullanışlı bir "renkli okuma" ile birleştirilebilir. Lamp reaksiyonu meydana geldiğinde, numunenin asitliğinde bir artışa neden olur. Bu, reaksiyon karışımına pH değerine göre renk değiştiren bir madde ekleyebileceğiniz ve pozitif veya negatif bir sonucun görsel olarak belirtilmesini sağlayabileceğiniz anlamına gelir. Diğer bir avantaj, Lamba reaksiyonlarının, bir dizi sıcaklıkta sürekli döngüye ihtiyaç duymak yerine sabit bir sıcaklıkta (yaklaşık 65 ° C) gerçekleştirilmesidir.

Yine de, Lamp'in hala hassas bir sıcaklık kontrolüne ihtiyacı var. Sıcaklık kontrol sistemleri - bir PCR makinesinde, bir Lambalı cihazda veya ev tipi fırında - genellikle elektronik termostatlarla elde edilir. Bununla birlikte, özellikle evde Lamba testleri için tasarlanmış yeni elektronik cihazların yapılması ve gönderilmesi pratik değildir (özellikle bir pandeminin ortasında). Bu yüzden Saggiomo bunu aşmanın bir yolunu bulmaya çalıştı. Denilen maddelere çarptı faz değişim malzemeleri erirken enerjiyi (ısı) emer ve böylece sabit bir sıcaklık sağlar.

Saggiomo, tam olarak gerekli sıcaklıkta eriyen böyle bir malzemeden yapılmış bir balmumu bulduktan sonra, Lamp reaksiyon tüplerini ve balmumu parçalarını barındıracak bir cihaz yapmaya başladı. Bunun daha sonra ısıtılabilecek başka bir malzemeye yerleştirilmesi gerekiyordu. Kusursuz bir yuva, sabah kahvesini yaparken yüzüne bakıyordu: Nespresso kahve makinesi kapsülleri.

Son adım, kapsülleri ısıtmanın doğru yolunu bulmaktı. Bulaşık makinesini denedikten sonra (işe yaradı ama numuneler kaybolmaya devam etti), mikrodalga fırın (başarısız oldu, çünkü tüpler aşırı ısındı ve kapaklar fırladı) ve sıcak su dolu kaplar (sıcaklık üzerinde yeterli kontrol yok), Saggiomo basit bir tavaya yerleşti bir set üstü ocakta kaynayan su. Ortaya çıkan "CoroNaspresso" cihazı, ekibin diğer üyeleri tarafından altı kişiden alınan sürüntülerle test edildiğinde, üç COVID-19 vakasını doğru bir şekilde tanımladı (bunlar, negatif testlerden farklı bir renge sahipti).

Evde covid testi. @V_Saggiomo tarafından Tweet

Genetik materyalin sokulacağı kapsüller, faz değiştiren balmumu ve şişeleri içeren testin milyonlarca üretilmesi kolay olacaktır. İnsanlar daha sonra evde genetik materyali temizleyebilir ve sonuçlarını almak için kapsülleri ısıtabilir. Bu cihazlar aynı zamanda ucuzdur (yaklaşık 0.20 €), yapımı kolaydır, kullanımı kolaydır ve büyük ölçüde geri dönüştürülebilir. Belki CoroNespresso testlerini yakında evlerimizde göreceğiz, sadece onları normal kahve kapsüllerinizle karıştırmayın.

Yazar Hakkında

Mark Lorch, Bilim İletişimi ve Kimya Profesörü, University of Hull

Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.

books_science