Быстрый смартфон-тест COVID-19 дает результаты с высокой точностью за 10 минут

Исследователи разработали метод тестирования COVID-19, который использует смартфон-микроскоп для анализа слюняных образцов и выдачи результатов примерно за 10 минут. Метод объединяет скорость существующих антигенных тестов на носовые мазки с высокой точностью ПЦР-тестов на носовые мазки (полимеразная цепная реакция). Они адаптируют недорогой метод, который они изначально создали для обнаружения норовируса — микробиота, славящегося распространением на круизных лайнерах — используя смартфон-микроскоп. Они планируют использовать метод в сочетании с ранее разработанным солевым тестом полоскания-полоскания.

Традиционные методы обнаружения норовируса или других патогенов часто дороги, включают большой набор лабораторного оборудования или требуют научной экспертизы. Смартфон-тест на норовирус состоит из смартфона, простого микроскопа и куска микродиффузной бумаги — восковой бумаги, которая направляет жидкий образец течь через конкретные каналы. Он меньше и дешевле других тестов, с компонентами стоимостью около $45.

Основа технологии относительно проста. Пользователи вводят антител с флуоресцентными бусинками в потенциально загрязненный водный образец. Если в образце присутствует достаточно частиц патогена, несколько антител прикрепляются к каждой частице патогена. Под микроскопом частицы патогена показываются как маленькие сгустки флуоресцентных бусинок, которые пользователь может затем подсчитать. Процесс — добавление бусинок в образец, замачивание куска бумаги в образце, затем съемка смартфона под микроскопом и подсчет бусинок — занимает около 10-15 минут. Неученый мог бы научиться делать это, посмотрев короткое видео.

Команда создала 3D-печатный корпус для крепления микроскопа и микродиффузного чипа бумаги, а также метод под названием адаптивная пороговая обработка. Ранее исследователи устанавливали фиксированное значение для количества патогена, составляющего опасность, что ограничивало уровни точности. Этот метод использует искусственный интеллект для установки порога опасности и учета экологических различий, таких как тип смартфона и качество бумаги.

Команда работает над еще более простым методом, который оставляет немного больше места для ошибки. Он включает ту же технологию, но вместо смартфон-микроскопа и специально спроектированного корпуса пользователям нужно только загрузить приложение для смартфона и использовать микродиффузный чип, отмеченный QR-кодом.

В отличие от флуоресцентной микроскопической техники, где чип должен быть в идеальной позиции, пользователь просто делает снимок чипа. Независимо от угла или расстояния, с которого сделан фото, смартфон-приложение может использовать ИИ и QR-код для учета вариаций и запуска расчетов соответственно.