Jalan Baru Menuju Diagnosis COVID-19 yang Lebih Cepat Diaspal dengan Emas

Ditulis oleh editor

Para peneliti menggunakan nanopartikel emas untuk mengembangkan platform diagnostik molekuler baru yang secara signifikan mengurangi waktu yang diperlukan untuk deteksi COVID-19.

Cetak Ramah, PDF & Email

Penyebaran cepat COVID-19, penyakit yang disebabkan oleh virus SARS-CoV-2, telah menciptakan krisis kesehatan masyarakat di seluruh dunia. Deteksi dan isolasi COVID-19 dini adalah kunci untuk mengendalikan penularan penyakit dan melindungi populasi yang rentan. Standar saat ini untuk diagnosis COVID-19 adalah reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR), teknik di mana gen virus terdeteksi setelah mereka menjalani beberapa siklus amplifikasi. Namun, teknik ini memakan waktu, menciptakan backlog pengujian di seluruh pusat diagnostik dan menyebabkan diagnosis tertunda.      

Dalam penelitian terbaru yang diterbitkan di Biosensors and Bioelectronics, para peneliti dari Korea dan China telah memperkenalkan platform berbasis nanoteknologi baru yang dapat mempersingkat waktu yang diperlukan untuk diagnosis COVID-19. Platform deteksi hamburan Raman (SERS) -PCR yang ditingkatkan permukaannya—disiapkan menggunakan nanopartikel emas (AuNPs) di rongga substrat Au 'nanodimple' (AuNDSs)—dapat mendeteksi gen virus setelah hanya 8 siklus amplifikasi. Itu hampir sepertiga dari jumlah yang dibutuhkan dengan RT-PCR konvensional.

“RT-PCR konvensional didasarkan pada deteksi sinyal fluoresensi, sehingga diperlukan 3-4 jam untuk mendeteksi SARS-CoV-2. Kecepatan ini tidak cukup mengingat seberapa cepat COVID-19 menyebar. Kami ingin menemukan cara untuk memangkas waktu ini setidaknya hingga setengahnya,” kata Prof. Jaebum Choo, menjelaskan motivasi di balik penelitian tersebut. Untungnya, jawabannya tidak terlalu jauh. Dalam penelitian sebelumnya yang diterbitkan pada tahun 2021, tim Prof. Choo telah mengembangkan platform deteksi baru di mana sinyal SERS dengan sensitivitas tinggi diproduksi oleh AuNP yang diatur secara seragam dalam rongga AuNDS melalui teknik yang disebut hibridisasi DNA. Berdasarkan penemuan sebelumnya ini, Prof. Choo dan timnya mengembangkan platform SERS-PCR baru untuk diagnosis COVID-19.

Uji SERS-PCR yang baru dikembangkan menggunakan sinyal SERS untuk mendeteksi "DNA jembatan"—probe DNA kecil yang perlahan-lahan rusak di hadapan gen virus target. Oleh karena itu, dalam sampel dari pasien positif COVID-19, konsentrasi DNA jembatan (dan oleh karena itu sinyal SERS) terus menurun dengan siklus PCR progresif. Sebaliknya, ketika SARS-CoV-2 tidak ada, sinyal SERS tetap tidak berubah.

Tim menguji keefektifan sistem mereka menggunakan dua penanda target yang representatif dari SARS-CoV-2, yaitu, protein amplop (E) dan gen RNA polimerase (RdRp) yang bergantung pada RNA dari SARS-CoV-2. Sementara 25 siklus diperlukan untuk deteksi berbasis RT-PCR, platform SERS-PCR berbasis AuNDS hanya membutuhkan 8 siklus, sangat mengurangi durasi pengujian. “Meskipun hasil kami masih awal, mereka memberikan bukti konsep penting untuk validitas SERS-PCR sebagai teknik diagnostik. Teknik SERS-PCR berbasis AuNDS kami adalah platform diagnostik molekuler baru yang menjanjikan yang dapat sangat mempersingkat waktu yang diperlukan untuk deteksi gen dibandingkan dengan teknik RT-PCR konvensional. Model ini dapat dikembangkan lebih lanjut dengan memasukkan sampler otomatis untuk mengembangkan sistem diagnostik molekuler generasi berikutnya,” jelas Prof. Choo.

Memang, SERS-PCR bisa menjadi alat penting dalam gudang senjata kami melawan pandemi COVID-19. Ini juga dapat menciptakan perubahan paradigma di bidang diagnostik molekuler, yang merevolusi cara kita mendeteksi penyakit menular dan mengatasi epidemi di masa depan.

Cetak Ramah, PDF & Email

Berita Terkait

Tentang Penulis

editor

Pemimpin redaksi eTurboNew adalah Linda Hohnholz. Dia berbasis di eTN HQ di Honolulu, Hawaii.

Tinggalkan Komentar