นักวิจัยจาก Rice University จากเท็กซัส สหรัฐอเมริกา ได้พัฒนาอุปกรณ์ไมโครฟลูอิดิก(Microfluidic) ที่สามารถตรวจจับเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 (ไวรัสก่อโรค COVID-19) ในหยดเลือดและแสดงผลเมื่อเสียบชิพเข้ากับโทรศัพท์มือถือใช้เวลาไม่ถึงหนึ่งชั่วโมงก็รายงานผลการทดสอบได้ ระบบอาศัยการทำงานโดยการตรวจจับโปรตีนนิวคลีโอแคปซิดของไวรัสดังกล่าว (SARS-CoV-2 nucleocapsid protein) โดยใช้แอนติบอดีที่จับอยู่บนผิวของแม่เหล็กนาโนบีดเป็นตัวตรวจจับ ในการทดสอบอุปกรณ์สามารถตรวจจับโปรตีนได้ในระดับที่ต่ำมาก ซึ่งบ่งชี้ว่าระบบนี้สามารถทำงานเป็นเครื่องมือวินิจฉัยที่มีความไวสูงได้
ในปัจจุบันวิธีตรวจ PCR ยังคงเป็นการทดสอบมาตรฐานสำหรับตรวจไวรัส แต่วิธีดังกล่าวต้องใช้เวลานานและต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญและอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการในการทำงาน การทดสอบที่รวดเร็วที่สามารถทำได้ในคลินิกของแพทย์สนามหรือแม้แต่ในร้านขายยาจะมีประโยชน์อย่างมากในการวินิจฉัยโรคที่รวดเร็ว และช่วยให้การรักษา ป้องกันการแพร่เชื้อทำได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
จากปัญหาวิธีตรวจแบบดั้งเดิมในปัจจุบันจึงเป็นแรงบันดาลใจให้ทีมวิจัยพัฒนาอุปกรณ์รุ่นใหม่ ซึ่งสามารถตรวจจับโปรตีนของไวรัสในเลือดหยดเล็ก ๆ เช่นจากปลายนิ้วได้ และประโยชน์ที่สำคัญของอุปกรณ์นี้คือมีขนาดเล็ก เคลื่อนย้ายได้ง่ายและนำไปใช้ในการออกตรวจภาคสนามได้
ชิพไมโครฟลูอิดิกประกอบด้วยแม่เหล็กนาโนบีด(magnetic nanobeads)ที่มีแอนติบอดีต่อโปรตีนติดอยู่บนผิวนอก โดยใช้หลักขั้นตอนมาตรฐานในการติดฉากนาโนบีดด้วยแอนติบอดีจำเพาะกับไบโอมาร์คเกอร์เป้าหมายที่จำเพาะ ซึ่งในกรณีนี้เป้าหมายคือ SARS-CoV-2 N protein
ในการทำงานจะใช้แม่เหล็กภายนอกดึงเม็ดบีดเข้าหาเซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีที่สร้างกระแสเพื่อตอบสนองต่อโปรตีนที่จับได้ เมื่อเสียบเข้ากับสมาร์ทโฟน อุปกรณ์จะส่งข้อมูลเหล่านี้ไปยังแอพริเคชั่นเพื่อแปรผลข้อมูลเพื่อรายงานการตรวจจับให้ผู้ใช้งานอ่าน การทดสอบให้ผลลัพธ์ในเวลาเพียง 55 นาทีและสามารถตรวจจับโปรตีนได้ในระดับต่ำถึง 50 พิโคกรัมต่อมิลลิลิตร
“สิ่งที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับอุปกรณ์นี้คือไม่ต้องใช้ห้องปฏิบัติการ คุณสามารถทำการทดสอบทั้งหมดและรายงานผลได้ที่คลินิกสุขภาพหรือแม้แต่ร้านขายยาได้ ระบบทั้งหมดสามารถเคลื่อนย้ายได้ง่ายและใช้งานง่าย”
Peter Lillehoj หนึ่งในทีมวิจัย
“สิ่งที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับอุปกรณ์นี้คือไม่ต้องใช้ห้องปฏิบัติการ คุณสามารถทำการทดสอบทั้งหมดและรายงานผลได้ที่คลินิกสุขภาพหรือแม้แต่ร้านขายยาได้ ระบบทั้งหมดสามารถเคลื่อนย้ายได้ง่ายและใช้งานง่าย” -Peter Lillehoj หนึ่งในทีมวิจัยได้ไว้
สำหรับคนที่สนใจสามารถเข้าไปศึกษารายละเอียดของรายงานวิจัยได้ที่ Microfluidic Magneto Immunosensor for Rapid, High Sensitivity Measurements of SARS-CoV-2 Nucleocapsid Protein in Serum
ข่าวจาก Rice University