Группа инженеров разработала быстрый сверхчувствительный тест с использованием бумажного электрохимического датчика, который может обнаружить COVID-19 менее чем за пять минут.

На рынке есть два самых распространенных вида тестов на COVID-19. Первая использует полимеразную цепную реакцию (ПЦР) и стратегии гибридизации нуклеиновых кислот для идентификации вирусной РНК. Диагностические тесты, одобренные FDA, используют этот метод. Однако у них есть основной недостаток: время, необходимое для выполнения теста, а также потребность в специализированном персонале и обязательный доступ к оборудованию и реагентам.

Вторая категория тестов ориентирована на обнаружение антител. Однако может пройти от нескольких дней до нескольких недель после того, как человек подвергся воздействию вируса, чтобы у него выработались антитела.

В последние годы исследователи добились определенных успехов в создании биосенсоров, которые используются в пунктах оказания медицинской помощи. Для их создания разработчики использовали двумерные наноматериалы, например, графен. Он нужен для обнаружения заболеваний. Основными преимуществами биосенсоров на основе графена являются их чувствительность, а также низкая стоимость производства и быстрый результат.

Биосенсор состоит из двух компонентов: платформы для измерения электрических показателей и зондов, которые обнаруживают вирусную РНК. Чтобы создать платформу, исследователи сначала покрыли фильтровальную бумагу слоем графеновых нанопластинок, чтобы создать проводящую пленку. Затем они поместили золотой электрод поверх графена в качестве контактной площадки для электрического считывания. И золото, и графен обладают высокой чувствительностью и проводимостью, что делает эту платформу сверхчувствительной: она может обнаружить изменений электрических сигналов.

Команда проверила работу этого датчика: она провела тестирование нескольких добровольцев на COVID-19. Датчик подтвердил наличие вирусного генетического материала менее чем за пять минут. Кроме того, он смог определить вирусную нагрузку РНК в этих образцах. Вирусная нагрузка — важный количественный индикатор развития инфекции, который сложно измерить с помощью существующих диагностических методов.