РАЗРАБОТКИ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ НА НАЛИЧИЕ COVID-19.
Несмотря на то, что весь мир сосредоточен на необходимости разработать и распространить жизнеспособные вакцины против Covid-19 в кратчайшие сроки, мы не должны игнорировать тот факт, что быстрое и точное диагностическое исследование по-прежнему является приоритетным в борьбе с распространением вируса. В первые дни распространения вируса основным препятствием при изучении COVID-19 было недостаточное количество данных, неточные результаты и длительные сроки исследований. На проведение тестов и их анализ требовались недели, а ложноотрицательные результаты исследований в зависимости от времени тестирования1 составляли примерно 20%. Выявление и исследование данного вируса явилось сложной задачей, но точная диагностика с оптимизированными сроками исполнения помогает остановить распространение Covid-19.
Краткое описание диагностического исследования на наличие COVID-19
Большинство молекулярных диагностических исследований, таких как исследование на наличие Covid-19, основано на амплификации, т.е. процессе копирования последовательностей нуклеотидов в РНК и ДНК, которые используются для обнаружения и диагностики заболевания. С помощью амплификации собирают, выявляют и измеряют множество репликаций ДНК. В области диагностических исследований Полимеразная Цепная Реакция (ПЦР) считается золотым стандартом диагностики благодаря ее способности создавать неограниченное количество копий всего лишь из одной цепи ДНК. В настоящий момент альтернативный метод диагностического исследования на наличие Covid-19 оказался одновременно и высокочувствительным, и высокоспецифичным. В основе данного метода лежит технология (CRISPR) (Кластеризованные регулярные промежуточные короткие палиндромные повторы)2-4.
Технология CRISPR
CRISPR — это технология выделения и редактирования генов, которая обеспечивает более конкретный и целенаправленный подход к их обнаружению. С помощью данного метода можно выявить определенные последовательности нуклеиновых кислот COVID-19 в сочетании с ферментами Cas12 или Cas13. Затем с помощью репортерных молекул создается визуальный сигнал, который активируется при идентификации цели.
Метод редактирования генома CRISPR-Cas в сочетании с методом петлевой изотермической амплификации (LAMP) является быстрым и надежным способом для проведения диагностических исследований. В отличие от ПЦР, при проведении испытаний применяя метод LAMP не используется цикл нагрева, поэтому результаты можно получить быстрее с использованием меньшего количества единиц оборудования. Прежние ограничения, существовавшие при работе с методом LAMP, приводили к ложноположительным результатам из-за его изотермической природы и репликации нецелевых последовательностей. На сегодняшний день технология CRISPR помогает решать эти проблемы, обеспечивая быстрые и надежные результаты.
Исследования на основе CRISPR показали:
- Более быстрое получение результатов исследований с момента обращения пациента.
- Использование меньшего количества инструментов в лаборатории для проведения анализа образца.
- Высокая точность результатов исследований — как положительных, так и отрицательных.
- Доступная расшифровка данных исследования с легким для понимания описанием результатов.
Итак, какова роль Microfluidics в диагностическом исследовании на основе CRISPR?
Как и полимераза Taq в ПЦР, ферменты Cas являются важными элементами для проведения исследований с применением диагностического метода на основе CRISPR. Они выявляют определенные участки вирусной ДНК или РНК и выдают сигнал, который позже анализируется для интерпретации результатов исследования. Эти ферменты часто создаются и экспрессируются в бактериальных клетках, таких как E.coli (кишечная палочка). Извлечение этих ферментов посредством разрушения клетки является ключевым моментом в разработке диагностического исследования на наличие COVID-19 и массовом производстве тест-систем.
Процессоры Microfluidizer® могут быть эффективно использованы для производства этих критически важных ферментов для обоих диагностических методов, как на основе ПЦР, так и на основе CRISPR. Задачей метода разрушения клеток является не только безопасное лизирование клеток с целью высвобождения внутриклеточных ферментов неповрежденными, но и поддержание стабильных и воспроизводимых результатов от партии к партии. Технология Microfluidizer® обеспечивает превосходные результаты разрушения клеток, обеспечивая большой выход ферментов за счет контролируемых усилий сдвига. Каждая партия проходит одинаковую обработку, что приводит к более точным результатам и упрощает последующую фильтрацию, которая является ключевым элементом в разрушении клеток.
Процессор Microfluidizer® часто превосходит другие гомогенизаторы высокого давления (HPH), так как он:
- Обеспечивает быстрые результаты, а образцы обрабатываются в более короткие сроки, чем при проведении исследований с использованием альтернативных методов.
- Не требует постоянного тех. обслуживания, а чистка не занимает много времени.
- Имеет эффективную систему охлаждения процессора, так как не повреждает чувствительное биологическое содержимое клетки.
- Дает в целом лучшее отделение клеточного белка от дебриса.
- Обеспечивает более низкую вязкость для улучшения фильтрации.
Благодаря использованию революционной многоканальной интерактивной камеры (Interaction Chamber™), Microfluidizer® имеет возможность промышленного масштабирования, которая гарантирует, что результаты будут одинаковыми каждый раз независимо от объема. Таким образом, результаты неизменны от лабораторного исследования к пилотной версии и до производства.
В борьбе с COVID-19 Microfluidics обеспечивает непревзойденные результаты и предлагает свой многолетний опыт в решении самых сложных задач компаний. Обладая уникальными знаниями в областях цикла » исследование- производство» , Microfluidics помогает достичь уникальных результатов.