Zonder het vooruitzicht van kudde-immuniteit aan de onmiddellijke horizon, snelle opsporing van COVID-19 blijft noodzakelijk om de pandemie in te dammen. Point-of-care-testen die onmiddellijke resultaten kunnen opleveren, zijn dringend nodig.

Onderzoekers van de Universiteit van Texas in Austin en Omega Optics Inc. hebben de kansen en uitdagingen onderzocht bij het ontwikkelen van snelle COVID-19-detectietechnieken. Ze bespreken de vooruitzichten van optische biosensoren voor point-of-care COVID-19-tests in het tijdschrift Technische Natuurkunde Beoordelingen .

"Vanwege de groeiende gevallen als gevolg van meer overdraagbare varianten over de hele wereld en de noodzaak om gevallen en uitbraken te voorkomen en te beheersen wanneer ze zich voordoen, we zouden vaker snelle tests moeten gebruiken om de verspreiding te detecteren en te stoppen voordat de transmissiepiek wordt bereikt, " zei Aref Asghari, een van de auteurs.

Een van de meest veelbelovende oplossingen voor nauwkeurig snel testen is het gebruik van optische biosensoren. Wanneer een virion aanwezig is op het oppervlak van een optische sensor, de interactie met een lichtstraal op de sensor beïnvloedt de eigenschappen van het licht, waardoor een meetbare verschuiving in het lichtsignaal ontstaat. Zelfs met slechts een zeer kleine virale dosering, het systeem kan het coronavirus betrouwbaar in realtime detecteren.

"In het geval van COVID-19, de virale belasting bij het begin van de infectie kan laag genoeg zijn om niet te worden gedetecteerd door veel in de handel verkrijgbare methoden, " zei Asghari. "Daarom, virale detectie, vooral in een vroeger infectiestadium, kan heel uitdagend zijn."

Er zijn een aantal verschillende manieren waarop deze interactie kan worden gebruikt en verbeterd, zoals het integreren met metingen van plasma-oscillaties of het opnemen van grafeen in het fabricageproces.

Elke mogelijke configuratie gebruikt een ander mechanisme om het virus te detecteren en heeft zijn eigen voor- en nadelen, maar de primaire afhaalmaaltijd blijft hetzelfde. Zelfs met de wijdverbreide beschikbaarheid van vaccins, de pandemie kan niet worden overwonnen zonder snellere manieren te ontwikkelen om infectie te bepalen, vooral omdat er mutaties en nieuwe varianten van het virus blijven ontstaan.

"De combinatie van vaccins en snelle tests zal de overdracht door de gemeenschap terugdringen tot een punt waarop we het virus effectief kunnen elimineren, ', zei Asghari.