Přístroj na detekci viru SARS-CoV-2 ze slin je o krok blíže k využití v praxi. Jedinečná technologie, kterou vymysleli vědci z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR, prokázala citlivost srovnatelnou s PCR testy.
Ve spolupráci s výzkumně-vývojovým pracovištěm CARDAM se nyní připravuje výroba a zdokonalování prototypu. Zařízení, které si lze zjednodušeně představit jako nápojový automat s kelímky, by mohlo pomoci s testováním velkého počtu lidí, a to bez nutnosti obsluhy kvalifikovaným personálem.
Jádrem metody, která s vysokou přesností detekuje přítomnost i množství viru SARS-CoV-2 v lidských slinách, je biočip s vibrující krystalovou destičkou. „Materiál biočipu je na odchyt tohoto viru přímo koncipován. Pokrývá ho tenká vrstva speciálního polymeru, který unikátním způsobem zachytává dané látky přímo z biologického vzorku. Zároveň ignoruje vše ostatní ve vzorku,“ říká Hana Lísalová z Fyzikálního ústavu AV ČR (FZÚ), vedoucí týmu, který biočip vyvinul. Polymer vědci sami vymysleli a na jeho konkrétní složení již podali patentovou žádost.
Biočipy na detekci virů
Podle dosavadních výzkumů je citlivost biočipu na vzorky ze slin srovnatelná s PCR testy pořizovanými stěrem z nosohltanu. Kromě přítomnosti viru měří i jeho koncentraci, a to do zhruba 15 minut.
„Na zaslepené studii reálných klinických vzorků z nosohltanu zpracovaných metodou PCR jsme ověřili stoprocentní shodu s našimi testy. Teoreticky může být citlivost tohoto biosenzoru i výrazně vyšší, ale čeká nás ještě velká studie z výplachu ústní dutiny,“ doplňuje Hana Lísalová.
Automat na kávu
Záměrem týmu fyziků je nyní ve spolupráci s vývojáři firmy CARDAM navrhnout a sestrojit robotický systém, který by vzorky ve velkém analyzoval. Velmi zjednodušeně si ho lze představit jako automat na kávu s kelímky, který funguje obráceně. „Člověk by přišel k přístroji, který by mu vydal kelímek se speciálním roztokem, vypláchl si ústa a kelímek vrátil do automatu. Systém by tekutinu odebral, přesunul k biočipu na analýzu a zařízení by pak signalizovalo buď zelená – vše v pořádku, anebo červená– pozor, vysoké riziko pozitivního nálezu. V tomto případě by bylo doporučeno absolvovat kontrolní standardizovaný test,“ vysvětluje koncept vědců Alexandr Dejneka, který s Hanou Lísalovou na výzkumu spolupracuje.
Automatizovaný biosenzor by tak mohl sloužit k ochraně obyvatel nebo zaměstnanců, zejména v průmyslové výrobě, hutním průmyslu, ale i ve školství, zdravotnictví a podobně. Přítomnost kvalifikované obsluhy při každém jednotlivém odběru by přitom nebyla nutná, stačil by pouze technický dozor.
Technologie ověřená na konci léta v laboratořích Biologického centra AV ČR a na Přírodovědecké fakultě Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích se nyní díky platformě Národního centra kompetence MATCA, kterou financuje Technologická agentura České republiky, připravuje na pilotní testování v prototypu a zdokonalování jednotlivých prvků systému.
Výzkumně-vývojové pracoviště CARDAM je společným podnikem Fyzikálního ústavu AV ČR
a společností Česká zbrojovka Group a Beneš a Lát.
Kufřík do terénu
Kromě robotického systému fyzici rovněž vyvinuli přenosný vícekanálový biosenzor pro použití přímo v terénu. Je určen pro kontrolu bezpečnosti potravin a v podobě přenosného kufříku jej už od konce tohoto roku budou využívat pracovníci Ochranné služby Policie ČR.
Přenosný kufřík pro kontrolu bezpečnosti
„Účelem je detekovat zdravotní nezávadnost potravin, které konzumují chráněné osoby, například může jít o ústavní činitele. Oproti standardním testům naše biočipová technologie může výrazně zkrátit dobu detekce, výsledky jsou téměř okamžitě a přímo na místě,“ dodává Hana Lísalová.
Více informací:
Alexandr Dejneka, Ph.D.
vedoucí odd. optických a biofyzikálních systémů FZÚ