Laterale flow-assays (LFA)-tests zijn alomtegenwoordig geworden bij het grote publiek; ze zijn het formaat voor standaard thuiszwangerschaps- en COVID-19-tests, waarbij een positief resultaat wordt aangegeven met een gekleurde lijn en een negatief resultaat zonder gekleurde lijn. In hun huidige iteratie zijn deze tests grotendeels kwalitatief en binair in hun output.

Verschillende pogingen om een ​​kwantitatieve LFA te maken hebben tot complicaties geleid vanwege de optische basis van een kwantitatieve test:verstrooid strooilicht en vage beelden. Aangezien COVID LFA's in het dagelijks leven van velen heeft gekatapulteerd, zal de impact van deze tests nog groter zijn als ze intrinsiek kwantitatief kunnen worden gemaakt voor de monitoring van belangrijke biomarkers die verband houden met ziekteprogressie, medische behandelingen en basisgezondheidsmonitoring.

In een paper gepubliceerd op 17 augustus in het Journal of the American Chemical Society , onthullen leden van het laboratorium van professor Tim Swager, geleid door postdoc Jie Li en afgestudeerde student Weize Yuan, het ontwerp voor een nieuwe generatie LFA die veranderingen in geleidbaarheid (of soortelijke weerstand) in een elektronisch polymeer gebruikt om de respons te creëren.

Elektrische weerstand (of geleiding) is universeel in elektronische apparaten. Het kan gemakkelijk met grote nauwkeurigheid worden gemeten, en eerder onderzoek heeft aangetoond dat de elektronische LFA's van de groep zowel intrinsieke kwantitatieve mogelijkheden als een ultrahoge gevoeligheid hebben. De aanpak van het MIT-team genereert basissignalen waarin de weerstand met 700.000 procent kan veranderen en met deze sterke signalen sporenhoeveelheden van een doelbiomarker kan detecteren. De elektronische LFA maakt gebruik van een biologische trigger die gebruik maakt van het bekende enzym glucose-oxidase. Het bleek in staat om glucose te controleren, maar deze LFA is veel meer dan een glucosemeter.

Deze studie toont aan dat deze technologie kan worden toegepast om doeleiwitten kwantitatief te detecteren door antilichamen te gebruiken die zijn ontworpen om eraan te binden. In een voorlopige demonstratie van deze functie ontdekten de onderzoekers dat ze in staat waren om de biomarker voor ontstekingen, het C-Reactive Protein, kwantitatief te detecteren op fysiologische niveaus. Deze biomarker heeft verhoogde niveaus wanneer een patiënt een immuunrespons heeft op een ziekte of een medische behandeling. Dit kan gemakkelijk worden uitgebreid met veel andere biomarkers en er zijn plannen om het te gebruiken voor het detecteren van milieutoxines (metalen en chemicaliën) in water.

Wanneer deze elektronische LFA is geïntegreerd in een resonant radiofrequentiecircuit, kunnen gebruikers het apparaat van stroom voorzien en lezen met een conventionele smartphone. Hierdoor kunnen de passieve LFA-RFID-apparaten thuis worden gebruikt zonder een gespecialiseerde lezer. Met dit in gedachten heeft elektronische LFA een enorm potentieel in de diagnostiek van thuiszorg en omgevingsmonitoring. + Verder verkennen

Een glucosemeter zou al snel kunnen zeggen of u SARS-CoV-2-antilichamen heeft

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), een populaire site met nieuws over MIT-onderzoek, innovatie en onderwijs.