Чтобы увеличить концентрацию образца, предыдущие группы ученых использовали частицы геля, связанные с химическим красителем, для улавливания и обнаружения вируса. Однако этот подход ограничен конкретными вирусами, которые могут связываться с красителем. Кроме того, время тестирования может составлять более 30 минут и требует дорогостоящего оборудования.
Конечно, учеными были опробованы и другие подходы, но все они лишены возможности диагностировать различные вирусы или другие представляющие интерес биологические вещества, такие как хорионический гонадотропин человека (ХГЧ), гормон, присутствующий в моче во время беременности.
Исследователи из Университета Цинциннати и базы ВВС Райт-Паттерсон попробовали два разных устройства, основанных на схожих системах мембранных фильтров.
Первое устройство представляло собой полностью интегрированный концентрационный блок вместе с компонентом, который мог обнаруживать рассматриваемый вирус. С помощью вакуума вода пропускалась через мембрану, оставляя вирус в более концентрированном растворе, и образец анализировали на том же устройстве.
«Время, необходимое для завершения процесса концентрации, было очень медленным», — заявила автор Эми Дрекселиус. «В среднем каждое устройство занимало около 30 минут, чтобы завершить процесс концентрирования. Поэтому мы пришли к выводу, что автоматическое ступенчатое устройство с вакуумным приводом практически бесполезно, и обратились к альтернативному устройству, использующему гораздо более высокое положительное давление».
Исследователи поняли, что, применяя высокое давление вместо высокого вакуума, они могут увеличить перепад давления между образцом и окружающей средой. К их второму устройству были прикреплены баллон с азотом и регулятор, что позволяло создавать давление до 45 кг на квадратный дюйм (6,4 см).
Группа исследовала образцы слюны и мочи, с добавленной образцами белка от вируса гриппа A вируса. Другие образцы содержали ХГЧ.
Результаты теста полностью совпадали со вторым устройством, показав результат концентрации в 33 раза выше, чем у исходного образца, заявляют ученые. Концентрирование пробы объемом 1 миллилитр может быть достигнуто за пять минут или даже быстрее при более высоком прилагаемом давлении.
Новый коронавирус, вызывающий COVID-19, не был протестирован, но этот метод должен работать для него, поскольку технология может успешно обнаруживать грипп А. Оба респираторных вируса, вероятно, присутствуют в слюне. Кроме того, этот метод перспективен для тестирования на беременность, где также весьма желательны ранние результаты.
Читать также
Ореол Андромеды приближается к нашей галактике. Рассказываем, почему это важно
Симптомы коронавируса у детей. На что стоит обратить внимание?
Выяснилось, что заставило цивилизацию майя покинуть свои города