Araştırmacılar düşük maliyetli glikometreleri COVID-19 testi için uyarladılar
Milyonlarca diyabet hastası, kan şekerini takip etmek için ucuz glukometre kullanıyor. Şimdi, bilim adamları bu teknolojiyi COVID-19 testi için uyarlayarak, artan tıbbi maliyetlerin olduğu bir zamanda glikometre tabanlı teşhisin yeni olanaklarının altını çiziyor.
Biyosensörler ve Biyoelektronik‘te 1 Mart’ta yayınlanan bir çalışma, tükürükten çok düşük koronavirüs seviyelerini yakalayabilen yeni glikometre yaklaşımını detaylandırıyor. Bir antikorun bir antijene bağlanma şekli gibi virüs üzerindeki belirli bir proteine bağlanabilen, aptamer olarak bilinen kısa bir DNA parçasına dayanır. Aptamer, normalde haberci RNA üretmek için kullanılan kodlamayan bir şablon DNA zinciri olan tamamlayıcı antisens ipliğine hafifçe sarılmış olarak başlar. Virüs etrafta ise, aptamer, anti-duyarlı iplik yerine virüs üzerindeki protein antijenini tercih eder. Aptamer virüse bağlandığında, aptamer şekil değiştirir. Bu, invertaz olarak bilinen bir enzimle akıllıca donatılmış olan antisens nükleik asit zincirini fırlatmasına neden olur.
Bu enzim, araştırmacıların bir glukometre kullanmasına izin veren şeydir – invertaz, çok miktarda glikoz yapmak için sukroz ile reaksiyona girer. Glikometre, hastanın tükürüğünde ne kadar virüs olduğu ile ilişkili olan bu glikozu tespit edebilir.
California Üniversitesi, San Diego’da araştırmacı ve makalenin yazarlarından biri olan Eliah Aronoff-Spencer, The Academic Times’a “Bir şeyleri nicel olarak veya dijital bir okuma ile okuyan testlerin çoğu, nispeten pahalı bir ekipman parçası gerektiriyor” dedi.
“Bu yöntem, dünyanın herhangi bir yerindeki ucuz bir glukometre ile hemen hemen her substratı tespit etmenize olanak tanır. Birçok insan bu yeniliğin parçalarını yaptı ve bence COVID için ilk kez bir araya getirdik.” Aronoff-Spencer’a göre, yenilik, grip ve diğer hastalıkları tespit etmek için glukometre kullanan diğer bilim adamlarının geçmiş araştırmalarına dayanıyor. “Teknolojiyi biraz daha ileriye taşıdık” dedi. “Bu yeni bir alan. İnsanların bunları kullanıp kullanmadığını göreceğiz veya bu glikometrelerin çok ucuz olduğunu ve düşük maliyetli teşhis okuyucuları olarak yeniden adlandırılabileceğini anlayacağız.”
Sağlık hizmetleri maliyetleri dünya çapında, özellikle orta ve düşük gelirli ülkelerde hızla artmaktadır. Pahalı olmayan mevcut teknolojilerden yararlanan yenilikler, ticarileştirme bir zorluk olmaya devam etse de, bu harcamaları azaltmaya yardımcı olabilir.
Bu ekibin sisteminin son derece doğru ve spesifik olduğu bildirildi – ve test başına yalnızca 3,20 ABD doları, karşılaştırdıkları her alternatiften daha ucuzdu. Yine de Aronoff-Spencer, bu verilerin, en azından gerçek dünyada testi kullanmak söz konusu olduğunda, bir tuz parçasıyla alınması gerektiğini söylüyor.
Aronoff-Spencer, “Sonuçlarımızı, her şeyi doğru yaptığımız nispeten sınırlı bir çalışmada karşılaştırıyoruz, ancak bu gelecekte her şeyi her zaman doğru yapacağımız anlamına gelmez” dedi. “Ön testte gerçekten umut vericiydi. Oradaki en iyi sonuçlarla aynı seviyedeydi.” Ekip, yeniliklerini geliştirmeye devam etti.
Aronoff-Spencer, “Hepsi bir arada küçük bir tükürük ve biyo-numune toplama cihazı yaptık,” diye açıkladı. “İş akışı açısından bazı iyileştirmeler göstereceğimiz yakında çıkacak bir makalemiz var.” Aronoff-Spencer, “Bir laboratuvar projesinden insanlarla amaçlandığı şekilde çalışan test edilmiş bir şeye geçmek, sizin onu çalıştırmaya çalıştığınız şekilde değil, önemli bir halk sağlığı krizi sırasında – bu gerçekten zor,” diye ekledi Aronoff-Spencer. Ekip daha önce National Institutes of Health Rapid Acceleration of Diagnostics (RADx) Tech programından test teknolojisi geliştirme için fon aldı. Bu finansman, sıvı atığın izlenmesi de dahil olmak üzere COVID teşhisinde hızlı bir gelişme döneminde geldi.
Ekip, Biyosensörler ve Biyoelektronik için makalelerini hazırladığından beri, platformlarında manyetik boncuklardan filtreleme sistemine geçiş de dahil olmak üzere bazı değişiklikler yaptı. Aronoff-Spencer, “Aynı miktarda numunenin, çok fazla değişkenlik olmadan ikna edici bir şekilde aktarılmasını çok daha kolay hale getiriyor” dedi.
O ve meslektaşları, invertazın verimli bir şekilde çalışması için gerekli olan düşük maliyetli bir ısıtma elemanını entegre etmek için de çalışıyorlar. Aronoff-Spencer’a göre sistem, glikoz ve tükürükteki diğer “spesifik olmayan maddeler” ile de kirlenebilir. İnsanlar test edilmeden önce yemek yerse, tükürükleri daha yüksek glikoz seviyeleri içerebilir ve bu da sonuçları çarpıtabilir. “Hızlı insanlarımız var” dedi. “Asıl soru, insanlar oruç tutacak mı ve oruç tutup tutmadıklarını hatırlayacaklar mı?” Yine de Aronoff-Spencer umutlu: “Teknolojideki bir şeyin alışacağını veya kullanılan bir şeye yol açacağını düşünüyorum. Ve bence bu yıllar değil, aylar veya bir yıl içinde olacak.”
Biyosensörler ve Biyoelektronik dergisinde 1 Mart’ta yayınlanan “Teşhis açısından tatlı noktayı vurmak: Bakım noktası SARS-CoV-2 tükürük antijen testi, kullanıma hazır bir glukometre ile”, Naveen K. Singh, Aaron tarafından yazılmıştır. F. Carlin, Celestine Magallanes, Sydney C. Morgan, Louise C. Laurent, Eliah S. Aronoff-Spencer ve Drew A. Hall, California Üniversitesi, San Diego; ve Partha Ray, Kaliforniya Üniversitesi, San Diego Sağlık.
