science >> Wetenschap >  >> Chemie

Bladgoud kan helpen bij het diagnosticeren van virale infecties in instellingen met weinig middelen

Een goedkope elektrode gemaakt van bladgoud zou kunnen worden gebruikt om virale infecties op te sporen in omgevingen met weinig middelen; een dubbeltje (links) wordt getoond voor maatvergelijking. Credit:Aangepast van ACS Centrale Wetenschap 2021, DOI:10.1021/acscentsci.1c00186

Bladgoud - goudmetaal dat in dunne platen is gehamerd - wordt door kunstenaars en ambachtslieden gebruikt om fotolijsten te vergulden, kunstwerken en kleding. Ondanks zijn luxe uitstraling, het materiaal is betaalbaar en verkrijgbaar bij de meeste ambachtelijke winkels. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in ACS Centrale Wetenschap hebben bladgoudelektroden ontwikkeld die, in combinatie met een op CRISPR gebaseerde test, zou gevoelig humaan papillomavirus (HPV) DNA kunnen detecteren in menselijke monsters. De methode kan ook worden aangepast om andere virale infecties te diagnosticeren.

Uit eerder onderzoek blijkt dat ongeveer 80% van de nieuwe gevallen van seksueel overdraagbare infecties, zoals HPV en het humaan immunodeficiëntievirus (bekend als HIV), plaatsvinden in low-resource-instellingen. In aanvulling, meer dan 90% van de sterfgevallen door baarmoederhalskanker, die voornamelijk worden veroorzaakt door HPV, komen voor in deze regio's, volgens de Wereldgezondheidsorganisatie. Maar mensen in een arme omgeving missen de faciliteiten, opgeleid personeel en geld om gemeenschappelijke diagnostische tests uit te voeren, inclusief polymerasekettingreactie (PCR) of antilichaamdetectie. Daarom, Ariël Furst, Catherine Klapperich en collega's wilden een eenvoudige, betaalbare point-of-care-test.

Met behulp van een vel 24K bladgoud, een lijm, een stencil en een scheermesje, de onderzoekers maakten een systeem met drie elektroden dat een uitlezing gaf in aanwezigheid van HPV-DNA. Op het oppervlak van de elektroden, ze bevestigden DNA-strengen die waren gelabeld met een kleurstof. Vervolgens, ze amplificeerden DNA uit monsters van baarmoederhalsuitstrijkjes met een techniek die lusgemedieerde isotherme amplificatie wordt genoemd, waarvoor geen dure PCR-machines nodig zijn. Ze voegden het geamplificeerde DNA toe, samen met een CRISPR Cas12a-enzym dat is ontwikkeld om een ​​HPV-sequentie te herkennen, naar het oppervlak van de elektrode. In aanwezigheid van HPV-DNA, Cas12a werd geactiveerd, waardoor het enzym de met kleurstof gemerkte DNA-sequentie knipt, die het elektrochemische signaal veranderde. de test, die in totaal slechts ongeveer $ 2,30 per test kost (vergeleken met $ 30-75 voor bestaande tests), nauwkeurig gedetecteerd HPV in cervicale uitstrijkjes van patiënten. De technologie kan worden aangepast om elke virale infectie te detecteren, waaronder SARS-CoV-2, zeggen de onderzoekers.