Изпихте ли вече първото си кафе? А хрумвало ли ви е, че капсула кафе може да евтино и устойчиво устройство за Ковид тест? Това беше демонстрирано наскоро от Виторио Саджомо, асистент в групата БиоНано технологии в Университета Вагенинген, Нидерландия в  сътрудничество с TNO - изследователска организация за иновации.

Новата тестова система, наречена CoronaEspresso, е обикновена капсула от кафе Nespresso, пълна с евтин материал за фазова смяна на парафинова основа. Чашата е покрита с 3D отпечатан държач за проби с място за четири проби наведнъж.

Това е устройство за многократна употреба и тестът се състои от поставяне на малка (PCR или LAMP) епруветка в CoronaEspresso. Епруветката на Eppendorf съдържа смес от химикали и ензими, към които се добавя тестовата проба, точно както е в мащабните тестове. За половин час цялата единица се поставя във вода, която току-що е кипната. Парафинът затопля пробите до 65 градуса и поддържа тази температура 25 минути. Това позволява да се осъществи така наречената LAMP – реакция, а след това време резултатът може да се види от промяната на цвета в пробите. Резултатът от теста може да се определи, без да е необходима друга лаборатория.

За LAMP-тестването с кафени капсули

LAMP (изотермично усилване с посредничество на цикъл) е подобен на добре познатия PCR тест, но е по-евтин, по-малко взискателен по отношение на лабораторната инфраструктура и дава резултати по-бързо. Това дава възможност за работа при постоянна температура на процеса на тестване. Минилабораторията CoronaEspresso може да се използва за всяко РНК/ДНК откриване с помощта на LAMP.

В сътрудничество с микробиолози от TNO в Зайст, Нидерландия CoronaEspresso е успешно тестван както със синтетична (SARS-CoV-2) РНК, така и с реални човешки проби. Той се оказа надежден индикатор за наличие или отсъствие на вируса.

Централизираното тестване невинаги е полезно

Когато коронавирусът се разпространи по света в началото на 2020 г., скоро стана ясно, че масовите тестове и проследяването на източниците и контактите са важни за борбата с пандемията. Първоначално усилията бяха насочени към централизирани и бързодействащи техники и свързаните с тях вземане на проби, съхранение, транспорт, тестване и други логистични трудности.

„Централизираното тестване е полезно и осъществимо по отношение на капацитета до известна степен. Нямаше добри алтернативи за по-ефективно и ефикасно децентрализирано тестване (у дома, в училище, на работа)“, обяснява Саджомо. „Наличните в момента домашни тестове са базирани на антитела. Това е друга техника, която работи особено добре при високи концентрации на вируси, но хората с по-ниски концентрации на вируса ще получат отрицателен резултат от теста. Тестът от тип LAMP, който можете да направите у дома при сравнима надеждност с PCR теста, е много полезен. Освен това тестовете за тип антитела могат да се използват само веднъж и след това се изхвърлят. А точно това ние не искаме“.

Многократно, рециклируемо и евтино

За да се използва в голям мащаб за тестване, CoronaEspresso изисква много малко хардуер за производството, а производственият протокол е много прост. Алуминиевите капсули и специалният парафин са широко достъпни и евтини. CoronaEspresso може да се произвежда и локално на ниска цена. Алуминиевите капсули вече се произвеждат в големи количества и по-важното е, че процесът и логистиката за тяхното рециклиране вече са налице, тъй като големи количества чаши за кафе тип Nespresso се използват по целия свят. Материалът за фазов преход е вид восък и може да се използва повторно в свещи и други предмети. 3D - отпечатаният държач е биоразградим. Лесно е да се проектират алтернативи, ако няма 3D-принтер.

CoronaEspresso не е инструмент за еднократна употреба: той може да се използва няколко пъти за затопляне на пробите, стига восъкът да не влиза в контакт с вода и капсулата да остане невредима.

Изследователите смятат, че в допълнение към тестването у дома, CoronaEspresso е особено интересен за използване в по-отдалечени места, в страни с по-ниски доходи и т.н.

Тествано сред изследователи

Групата БиоНано технологии вече направи стотици CoronaEspresso и ги разпространи сред изследователи, които искат да ги изпробват. Гледайки към бъдещето, Виторио Саджомо и колегите му се опитват да оптимизират вземането на проби (чрез тампони за нос/гърло или слюнка) и практическите въпроси по отношение на LAMP-смесите.

Домашен тест за коронавирус Снимка: Университет Вагенинген
Домашен тест за коронавирус Снимка: Университет Вагенинген