Forscher haben ein Labor auf einem Chip entwickelt, mit dem kleine Mengen des Ebola-Virus nachgewiesen werden können, wodurch schnelle und genaue Tests auf dem Gebiet der Realität näher gebracht werden.
Eine der größten Herausforderungen bei der Bewältigung eines Ebola-Ausbruchs besteht darin, schnell zu erkennen, wer infiziert ist, bevor sich das Virus ausbreiten kann.
In einer neuen Studie hat ein Forscherteam ein Labor getestet, das auf zwei Mikrochips aufgebaut ist, von denen sie hoffen, dass sie eines Tages zu einem zuverlässigen klinischen Test des Ebola-Virus führen.
Das System ist auch klein genug, um einem tragbaren Gerät hinzugefügt zu werden. Dies könnte Teile der Welt, die am stärksten von Ebola betroffen sind, schnell testen.
„Lab-on-a-Chip-Ansätze für die Diagnostik von Infektionskrankheiten sind sehr vielversprechend und bieten das Potenzial, eine schnelle und einfache Point-of-Care-Diagnostik auf den Markt zu bringen“, so Dr. Amesh Adalja, Arzt für Infektionskrankheiten an der Universitätdes Pittsburgh Medical Center und ein Sprecher der Infectious Disease Society of America, sagte GesundLinie.
Am meisten jüngster Ausbruch des Ebola-Virus In Westafrika wurden seit 2014 mehr als 11.000 Menschen getötet. Der Ausbruch ist noch nicht vorbei. Kürzlich sind neue Fälle in Guinea und Sierra Leone aufgetreten.
In ersten Tests mit vorbereiteten Proben des Ebola-Virus sagten Forscher, dass ihr Zwei-Chip-System sehr genau war.
Es war auch empfindlich genug, um niedrige Viruskonzentrationen über einen Bereich zu erkennen, der bei infizierten Personen auftreten würde.
Obwohl dieses System als Labor beschrieben wird, besteht es tatsächlich aus zwei kleinen Chips.
Eine Virusprobe wird zuerst einem Mikrofluidik-Chip hinzugefügt, der winzige flüssigkeitsgefüllte Kanäle enthält, in denen die Probe verarbeitet wird.
Die Probe wird dann auf einen optofluidischen Chip geleitet, der fluoreszierende Markierungen verwendet, um geringe Mengen an RNA, dem genetischen Material des Ebola-Virus, nachzuweisen.
Der derzeitige Goldstandard zum Nachweis des Ebola-Virus - Polymerasekettenreaktion PCR - muss zuerst RNA in eine DNA-Kopie umwandeln. Das neue System eliminiert diesen Schritt.
„Im Vergleich zu unserem System ist der PCR-Nachweis komplexer und erfordert eine Laborumgebung“, sagte der Studienautor Holger Schmidt, Ph.D., Professor für Optoelektronik an der University of California in Santa Cruz, in a Pressemitteilung . "Wir detektieren die Nukleinsäuren direkt und erreichen eine mit PCR vergleichbare Nachweisgrenze und ausgezeichnete Spezifität."
Die höhere Empfindlichkeit des Systems wurde durch Hinzufügen eines speziellen Schritts erreicht, bei dem die Virusprobe am Anfang konzentriert wurde. Dadurch konnte das System auch andere chipbasierte Ansätze übertreffen.
Die Ergebnisse der Studie waren
Das System ist jedoch nicht für den Einsatz vor Ort bereit. Einige Schritte zur Verarbeitung des Virus müssen noch in einem Standardlabor ausgeführt werden.
Aber für die Schritte, die an den Chips ausgeführt werden, sind die Ergebnisse vielversprechend.
„Diese Lab-on-a-Chip-Studie liefert Hinweise darauf, dass ein solcher Ansatz für Ebola funktionieren kann, und lässt hoffen, dass in naher Zukunft ein einfaches Diagnosegerät zum Tragen kommt“, sagte Adalja, der nicht an der Studie beteiligt war.
Die Forscher haben das System noch nicht an Rohblutproben getestet. Dies erfordert eine zusätzliche Vorbereitung des Blutes. Da Ebola hochinfektiös ist, müssten diese Tests in einer speziellen Biosicherheitsanlage durchgeführt werden.
Die Forscher arbeiten bereits an diesen Plänen. Sie beabsichtigen auch, das System mit weniger gefährlichen Krankheitserregern zu testen.
Andere Forscher arbeiten ebenfalls an Methoden zur schnellen und genauen Identifizierung des Ebola-Virus vor Ort. Diese globale Krise hat sogar die Aufmerksamkeit jüngerer Wissenschaftler auf sich gezogen.
in diesem Jahr Gewinner der Google Science Fair Die 16-jährige Oliva Hallisey hat einen Test für das Ebola-Virus entwickelt, der schnell, billig und stabil ist.
Wie bei bestehenden Labortests werden bei diesem Test Antikörper und Chemikalien verwendet, um das Vorhandensein von Proteinen aus dem Ebola-Virus nachzuweisen. Halliseys Wendung bestand darin, diese mit Seidenfasern auf Karton einzubetten.
Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer Kühlung, die auf dem Feld häufig Mangelware ist. Dadurch ist der Test bei Raumtemperatur bis zu drei Wochen lang stabil.
Um den Test durchzuführen, fügen Sie dem Papier eine Blutserumprobe und Wasser hinzu, die sich mit den im Papier eingebetteten Chemikalien verbinden. Eine einfache Farbänderung zeigt an, dass das Ebola-Virus-Protein vorhanden ist.
Beide Tests sind vielversprechend, aber der wahre Test wird zeigen, wie gut sie im Feld funktionieren.
"Die Herausforderung", sagte Adalja, "wird darin bestehen, sicherzustellen, dass ein solches Gerät unter Feldbedingungen - die sich stark von einer Laborumgebung unterscheiden - von minimal geschulten Personen bei gleicher Diagnosegenauigkeit ordnungsgemäß verwendet werden kann."
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