Iedereen die een scherp uitstrijkje in de neus heeft gehad en een gespannen, geïsoleerd wachten op resultaten zal zeker geïnteresseerd zijn in een pijnvrije COVID-test met een snel resultaat binnen enkele minuten, niet dagen.

Een nieuwe studie onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Canterbury (UC) van het Biomolecular Interaction Centre, samen met Callaghan Innovation's Protein Science and Engineering-team en MacDiarmid Institute-onderzoekers van Massey University, heeft aangetoond dat het mogelijk is om COVID-19 in slechts vijf minuten te detecteren, dankzij een eenvoudige ademtest.

"We hebben een nieuwe benadering ontwikkeld voor het detecteren van COVID-19-virale eiwitten die gevoelig en nauwkeurig genoeg is om coronavirusdeeltjes direct te detecteren op biologisch relevante niveaus, specifiek in adem- of speekselmonsters, " zegt de co-auteur van het artikel, UC biochemicus universitair hoofddocent Deborah Crittenden.

Het nieuwe wetenschappelijke artikel, "Optische detectie van CoV-SARS-2 virale eiwitten tot sub-picomolaire concentraties, " is onlangs gepubliceerd in ACS Omega , een tijdschrift van de American Chemical Society.

Universitair hoofddocent Crittenden, van de UC's School of Physical and Chemical Sciences, bracht de expertise van het MacDiarmid Institute op het gebied van detectiemetingen samen, Het vermogen van Callaghan Innovation om het doeleiwit te maken, en de biochemische analysevaardigheden van onderzoekers binnen UC's Biomolecular Interaction Centre.

Het resultaat is een proof of principle voor een nieuwe COVID-sensing-test die de doorlooptijden voor testen drastisch zou kunnen verkorten, en vergroot het aantal tests dat kan worden uitgevoerd.

"In tegenstelling tot andere voorgestelde COVID-ademtesttechnologieën, deze test detecteert direct het COVID-spike-eiwitantigeen en zal daarom naar verwachting net zo nauwkeurig zijn als de huidige gouden standaard laboratoriumgebaseerde benadering, " zegt Dr. Crittenden.

Het onderzoek werd gemotiveerd en mogelijk gemaakt door de COVID-19-pandemie, omdat hierdoor middelen die elders zouden zijn toegewezen, aan de studie konden worden besteed, na de nationale lockdown in maart en april 2020.

"Over de lockdown, we begonnen te brainstormen over hoe we bestaande biomoleculaire detectiebenaderingen konden aanpassen om COVID te detecteren. Het belangrijkste inzicht is dat je een 'herkenningselement' nodig hebt dat specifiek en selectief bindt aan een deel van het virus - in ons geval het spike-eiwit, " zegt Dr. Crittenden.

"Het eerste dat we probeerden was een deel van de ACE2-receptor waaraan het virus zich bindt, maar het was te moeilijk om er genoeg van te maken. Toen ontdekten we een artikel in de literatuur over niet-helix-DNA-sequenties die werden ontwikkeld om te binden aan het spike-eiwit, en vervolgens ingebouwd in een reeks verschillende detectiesystemen, en getest hoe goed ze werkten."

Wat betekent dit voor de COVID-detectie in Nieuw-Zeeland?

"Als ontwikkeld en gecommercialiseerd, we zouden bijna onmiddellijk COVID-testen op het punt van gebruik/zorg kunnen hebben met dezelfde nauwkeurigheid als de huidige gouden standaard laboratoriumtests. Je zou je kunnen voorstellen dat je deze apparaten bij alle grensfaciliteiten hebt, zoals luchthavens, havens, en MIQ-faciliteiten, bijvoorbeeld, " zegt Dr. Crittenden.

Zijn er plannen om de test te implementeren/commercialiseren?

"We horen graag van andere wetenschappers en onderzoeksingenieurs met expertise in het ontwerpen van nanomaterialen voor op het oppervlak verbeterde Raman-verstrooiingstoepassingen."

Wat zijn de volgende stappen?

"We zullen dit blijven ontwikkelen als een 'platformtechnologie' voor andere detectietoepassingen, bijvoorbeeld, snelle detectie van andere ziekteverwekkers of milieuverontreinigende stoffen. In de toekomst, als er andere ziekteverwekkers opduiken, het zou heel handig zijn om wat we hebben geleerd te kunnen gebruiken om realtime sensoren / diagnostiek veel sneller uit te rollen."