诊断COVID-19 的金标准测试仍然是逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)。虽然该测试灵敏度高、特异性强,但一般需要1-2天才能获得结果,价格昂贵,并且需要特殊的实验室设备和经过培训的人员。相比之下,快速抗原检测速度很快(15-30 分钟),人们可以在家中进行检测,无需培训。然而,它们缺乏敏感性,有时会导致假阴性。此外,这些测试使用针对SARS-CoV-2 的抗体,该抗体无法承受大范围的温度和pH 值。纽卡斯尔大学的Marloes Peeters 和Jake McClements、MIP Diagnostics 的Francesco Canfarotta 及其同事希望创建一种低成本、快速、稳健且高度敏感的COVID-19 测试,该测试使用分子印迹聚合物纳米颗粒(nanoMIP) 代替抗体。
研究人员通过在纳米颗粒中创建分子印记或模具,生产了靶向SARS-CoV-2 刺突蛋白的小片段或肽的nanoMIP。这些纳米级结合腔的尺寸和形状适当,可以识别和结合印迹肽,从而识别和结合整个蛋白质。他们将与肽结合最紧密的纳米颗粒附着在印刷电极上。在证明nanoMIP 可以结合SARS-CoV-2 后,他们开发了一种3D 打印原型设备,通过测量温度变化来检测病毒结合。
当研究小组将7 名患者鼻咽拭子的样本添加到设备中时,液体流过电极,研究人员通过RT-PCR 检测到了之前COVID-19 检测呈阳性的样本中的温度变化。该测试仅需15 分钟,初步结果显示,它检测到的SARS-CoV-2 数量比商业快速抗原测试少1/6,000。与抗体不同,nanoMIP 可以承受温暖的温度,这可能使该测试在炎热气候下的保质期更长,这使其可用于监测废水和唾液样本中的SARS-CoV-2。然而,研究人员表示,为了表明该测试比现有的快速抗原测试具有更低的假阴性率,必须对更多的患者样本进行测试。