Het nieuwe coronavirus is bijna vanaf het moment dat het eind 2019 opdook met griep vergeleken. Ze delen een verscheidenheid aan symptomen, en in veel gevallen een grieptest maakt deel uit van het proces voor het diagnosticeren van COVID-19.

Onderzoekers van de Universiteit van Texas in Austin ontwikkelen nu een nieuwe sensor die het verschil tussen de twee ziekten kan zien en tegelijkertijd op beide kan testen. De ontwikkeling komt omdat deskundigen op het gebied van de volksgezondheid anticiperen op een piek in gevallen tijdens de herfst en winter. Weten of een patiënt griep of coronavirus heeft, is essentieel omdat het informatie geeft over behandelbeslissingen en maatregelen voor infectiebeheersing, mogelijk belastinggeld besparen en het werk voor medisch personeel verminderen.

"Met een tweede golf van het coronavirus die waarschijnlijk goed zal verschijnen nu we in het griepseizoen komen, er is dringend behoefte aan diagnostiek die onderscheid kan maken tussen COVID-19 en griep, " zei Deji Akinwande, een professor in de afdeling Electrical and Computer Engineering van de Cockrell School of Engineering.

Een dubbele test verbetert de huidige opties op verschillende manieren, zeggen de onderzoekers. Het is handiger voor patiënten die niet meerdere tests hoeven te ondergaan. Het bespaart ook tijd voor medisch personeel wanneer de middelen schaars zijn. Een dubbele test zou ook het gebruik van neusuitstrijkjes verminderen – aangezien er één nodig is voor elke COVID-19- of grieptest – te midden van een tekort aan apparatuur.

Akinwande en zijn onderzoeksteam ontvingen onlangs een subsidie ​​van de National Science Foundation voor het werk. Ze hebben een prototype-apparaat ontwikkeld en beginnen aan het experimentele proces.

De sensor heeft de grootte van een micro-USB-drive en is doordrenkt met antilichamen tegen zowel COVID-19 als griep. Een deel van het apparaat is alleen gevoelig voor griep, terwijl een ander deel alleen zal reageren op het coronavirus. Het team heeft nog niet bepaald hoe de test zal worden uitgevoerd, maar het zou kunnen worden gedaan via speekselmonsters.

"Het bouwen van een eenvoudige sensor voor het detecteren van COVID-19 alleen zou voor ons geen groot voordeel zijn, omdat er al verschillende manieren zijn om dit te doen, " zei Dmitry Kireev, een postdoctoraal onderzoeker in elektrotechniek en computertechniek die aan het project werkt. "Het onderscheid van ons werk is het ontwikkelen van een dubbele sensor die snel onderscheid kan maken tussen beide ziekten."

De onderzoekers zijn van plan om inactieve monsters van COVID-19 en influenza te gebruiken voor de eerste tests van het apparaat, en ze zullen meten hoe goed de sensor verbinding maakt met de spike-eiwitten van het coronavirus, die het helpen bij het binnendringen van menselijke cellen door zich eraan te binden.

Om de sensor te ontwikkelen, het team zet het "wondermateriaal" grafeen in, geconstrueerd in elektrolyt-gated veldeffecttransistoren als de sensorelementen. De atomaire dikte van grafeen zorgt voor extreme gevoeligheid voor alles met een lading, inclusief biomoleculen zoals virussen, waardoor het ideaal is als onderdeel van een sensor.

Het werk bouwt voort op een project dat het team vorig jaar begon om op grafeen gebaseerde biosensoren te maken. Samen met onderzoekers uit Nigeria, het team heeft onlangs een paper ingediend voor een biosensor om ijzertekort (ferritine) bij kinderen te detecteren. In productie, het team combineerde grafeen met anti-ferritine-antilichamen, waardoor de biosensoren reageren op dat ene biomolecuul.

"Het werd duidelijk dat alleen al door het antilichaam te veranderen, we zouden het platform kunnen draaien om ons te concentreren op het coronavirus, ' zei Akinwande.

Het team werkt samen met Andy Ellington, een professor in de afdeling Moleculaire Biowetenschappen van het College voor Natuurwetenschappen, om de antilichamen in de sensoren te integreren, en Akinwande zei te hopen samen te werken met extra medewerkers op de UT en elders.

Als het prototype dat het team heeft gemaakt effectief blijkt te zijn in experimenten, wat een paar maanden zal duren om te bepalen, ze zullen proberen samen te werken met een bedrijf om de productie op te schalen.