Un instrument de diagnosticare rapidă pentru bolile infecţioase, dezvoltat de o echipă de cercetători din Statele Unite.
Una dintre cele mai importante provocări cu care se confruntă domeniul bolilor infecţioase este găsirea unei modalităţi de a afla rapid dacă un pacient are o infecţie bacteriană, şi ar trebui să primească antibiotice, sau dacă are o infecţie virală, pentru care antibioticele nu vor fi eficiente.
În efortul lor, cercetătorii de la universitatea Washington (Saint Louis), din Statele Unit au fost interesaţi de boli care afectează majoritatea oamenilor în mod regulat, respectiv: răceala, angina streptococică (infectie bacteriana a faringelui si a amigdalelor) sau gripa.
Ei au dezvoltat o tehnologie care poate fi integrată rapid în platformele de testare comune - testul cu flux lateral (LFA), cum sunt testele antigen pentru SARS-CoV-2 - însă având o sensibilitate de 1.000 mai crescută decât acestea.
Potrivit autorilor, testele LFA îmunătăţite cu fluor-plasmonic (p-LFA) cresc sensibilitatea metodelor de testare clinică rapidă şi intervalul de încredere a rezultatelor, fără a fi necesară o confirmare în laborator.
Plasmonii cu fluor sunt compuşi din nanoparticule metalice care servesc drept antene pentru a atrage lumina şi a spori emisia de fluorescenţă a fluoroforilor moleculari clasici, transformându-i în nanoparticule ultra-luminoasă.
Odată cu pandemia de Covid-19, cercetătorii au rafinat designul testelor p-LFA, care în cele din urmă au atins o sensibilitate clinică de 95% şi o specificitate de 100% pentru anticorpii şi antigenele SARS-CoV-2.
Potrivit rezultatelor publicate la începutul lunii în Nature Biomedical Engineering, platforma de testare p-LFA estre de 1.000 de ori mai sensibilă decât testele LFA convenţionale, care indică rezultatele prin intermediul unui semnal vizual de culoare şi fluorescenţă.
Atunci când sunt analizate cu ajutorul unui scaner de fluorescenţă, p-LFA sunt substanţial mai rapide decât testele de laborator, care reprezintă standard de aur, returnând rezultatele în doar 20 de minute în loc de câteva ore, cu o sensibilitate comparabilă sau îmbunătăţită.
„Testul nostru p-LFA poate capta chiar şi concentraţii foarte mici de anticorpi şi antigeni, markeri tipici ai infecţiei, şi oferă medicilor rezultate clare şi rapide, fără a fi nevoie de echipament specializat", spune Srikanth Singamaneni, professor de inginerie mechanică şi ştiinţa materialelor, la facultatea de inginerie a universităţii Washington, unul dintre autori, care a dezvoltat noua tehnologie împreună cu unul dintre colegii săi, Guy Genin, profesor de inginerie mecanică.
„Pentru testarea cantitativă dincolo de screeningul iniţial, aceeaşi bandă LFA poate fi scanată cu un cititor de fluorescenţă, permiţând detectarea colorimetrică şi fluorometrică rapidă şi ultrasensibilă a markerilor bolii cu un singur test", a explicat el.
Credit: Singamaneni lab, Washington University in St. Louis
„Este ca şi cum ai mări volumul la benzile de testare standard care schimbă culoarea. În loc de a obţine o linie slabă care indică doar un rezultat pozitiv sau negativ, noile p-LFA oferă rezultate mai clare, cu mai puţine particule, permiţând trecerea de la simplul 'da sau nu?', la 'cât de mult?', cu ajutorul unui scaner portabil şi ieftin", a declarat la rândul său, Jeremiah Morrissey, profesor de cercetare în domeniul anesteziologiei în cadrul diviziei de cercetare clinică şi translaţională a facultăţii de medicină, unul dintre coautorii noului studiu.
Testele p-LFA pot detecta şi cuantifica concentraţiile de proteine, ceea ce le permite să detecteze infecţiile bacteriene şi virale, precum şi markerii de inflamaţie care indică alte boli.
Cercetătorii au demonstrat recent că p-LFA pot depăşi testele standard de laborator pentru o afecţiune în ceea ce priveşte sensibilitatea, viteza, comoditatea şi costul acestora.
Echipa caută să dezvolte noi aplicaţii pentru această tehnologie, inclusiv cele care permit identificarea infecţiilor bacteriene în comparaţie cu cele virale pentru a-l dezvolta ca instrument de diagnostic utilizat la nivel global.
„Suntem încântaţi de potenţialul de a detecta mult mai multe boli, nu doar Covid, şi de faptul că am putea face asta eventual folosind un plasture care poate fi aplicat pe piele pentru a obţine o mostră de testare printr-un procedeu nedureros”, spune Srikanth Singamaneni.
Potrivit cercetătorului, această tehnologie are potenţialul de a detecta un număr mare de boli, de la infecţii respiratorii, la cele cu transmitere sexuală şi nu numai, precum şi citokine care pot indica existenţa inflamaţiei în afecţiuni precum artrita reumatoidă şi sepsisul.
Această capacitate îmbunătăţită de testare are beneficii evidente pentru o populaţie în care există o nevoie de rezultate rapide şi fiabile de testare şi riscul de rezultate fals negative.
În prezent autorii lucrează la îmbunătăţirea tehnologiei şi se aşteptă ca testele p-LFA să fie disponibile pentru uz clinic în maximum doi ani.
