De aanhoudende COVID-19-pandemie heeft aangetoond hoe belangrijk het is om instrumenten te hebben waarmee snel virale infectieziekten kunnen worden gediagnosticeerd. Afgezien van het SARS-CoV-2-virus, die momenteel in de schijnwerpers staat, de zika, knokkelkoorts, en chikungunya-virussen zijn in veel delen van de wereld ook grote bedreigingen geworden voor de menselijke gezondheid, vooral in tropische landen. Alle drie de virussen worden overgedragen door muggen en veroorzaken ziekten met vergelijkbare symptomen, vroege diagnose bijzonder moeilijk maken zonder complexe moleculaire diagnostische apparatuur.

In een recente poging om de diagnose van deze door muggen overgedragen ziekten sneller en gemakkelijker te maken, een team van wetenschappers, onder leiding van professor Min-Gon Kim van het Gwangju Institute of Science and Technology in Korea, hebben een compacte, vol automatisch, en goedkoop hulpmiddel dat de aanwezigheid van deze virussen uit een bloedserummonster kan identificeren. Het apparaat, genaamd LAMDA (staat voor lab-on-paper voor alles-in-één moleculaire diagnostiek) door de wetenschappers, is in wezen een minilaboratorium op een papieren strook - die vaag doet denken aan vrij verkrijgbare zwangerschapstests.

LAMDA voert alle stappen uit van een standaard nucleïnezuurtest (een moleculaire diagnostische test), namelijk bemonstering, extractie, versterking, en detectie van het virale doel-RNA, zonder tussenkomst van buitenaf bij enige tussenstap. Om LAMDA te gebruiken, men hoeft alleen maar een druppel bloedserum en enkele druppels gedestilleerd water op twee pads te plaatsen. De vloeistoffen stromen van nature horizontaal door de papieren strook en bereiken de basis van een kleine verticale stapel lagen die al het RNA uit het monster haalt en al het bestaande virale RNA van de drie ziekten vermenigvuldigt.

De bovenste laag van de verticale stapel bestaat uit individuele "reactie"-patches, elk ontworpen om een ​​van de drie ziekten op te sporen. Nadat het RNA is geëxtraheerd, het stroomt naar de bovenste laag, waarbij LAMP-reacties (lus-gemedieerde isotherme amplificatie) ervoor zorgen dat de fluorescerende indicatoren op een patch zwak worden als het virale doel-RNA in het monster aanwezig is.

Op deze manier, LAMDA kan elk van de drie door muggen overgedragen ziekten correct diagnosticeren in minder dan een uur. Enthousiast over de resultaten, die zijn gepubliceerd in Elsevier's Biosensoren en bio-elektronica , Prof Kim merkt op, "Wij zijn van mening dat met kleine aanpassingen, zoals een draagbaar systeem om de reactietemperatuur op 65°C te houden en een middel om de fluorescentieverandering met een smartphone te detecteren, de voorgestelde alles-in-één papieren chip kan een draagbare, goedkoop, gebruikersvriendelijk, gevoelig, en specifiek nucleïnezuurtestplatform met groot potentieel in point-of-care-diagnostiek."

LAMDA zou een uitstekende optie kunnen zijn voor klinieken en ziekenhuizen met beperkte middelen, die helaas veel voorkomen in landen die het meest worden getroffen door door muggen overgedragen ziekten. Het zou ook toekomstig onderzoek op het gebied van diagnostiek van andere infectieziekten kunnen versterken. "We hopen zeker dat onze aanpak en prestaties met LAMDA nuttig zullen zijn om onderzoek en ontwikkeling van medische diagnostische hulpmiddelen op locatie te bevorderen, ’ concludeert prof. Kim.

Misschien is er een generatie van nauwkeurige en zeer bruikbare diagnostische hulpmiddelen in zakformaat aan de horizon!