Als Test für das Corona-Virus weiterhin in den Vereinigten Staaten, Forscher Intensive Beobachtung der Ergebnisse, insbesondere den berichteten raten von false negatives.
Laut der Radiologischen Gesellschaft von Nordamerika, berichteten 40 bis 70 Prozent der coronavirus-tests aus der Kehle Tupfer Proben zurückgegeben, falsche negative zu Beginn der Epidemie. Angesichts der hoch ansteckende Natur von diesem bestimmten coronavirus, Personen, die falsch-negative Ergebnisse—gesagt, dass Sie nicht das virus in sich tragen, wenn in der Tat Sie tun—weiterhin könnten andere anstecken.
„Es ist sehr besorgniserregend“, sagte Hsueh-Chia Chang, der Bayer Professor of Chemical and Biomolecular Engineering der University of Notre Dame. „In einem überfüllten Krankenhaus, wo es nur Raum in die Quarantäne der COVID-19 Träger, false negative-Fehler würde bedeuten, dass einige Träger können weiterhin infizieren die anderen Patienten und Beschäftigten im Gesundheitswesen. Dies ist leider auch wahr für andere infektiöse Krankheiten wie dengue und malaria, wenn es zu einer Epidemie. Falsch-negative Befunde sind in der Regel nicht ein dringendes problem, bei jedem symptomatischen Patienten können unter Quarantäne gestellt werden, und es sind weniger Menschen zu infizieren—bis eine Epidemie overcrowds unseren Krankenhäusern und wir haben nur genug Platz, um die Beschlagnahme der Träger.“
An der Notre Dame, Chang Forschungslabor konzentriert sich auf die Entwicklung neuer Diagnose-und Mikro – /nanofluidic Geräte, die tragbar sind, empfindlich und schnell. Seine Arbeit umfasst die Diagnostik mit Anwendungen für DNA/RNA-sensing. Aktuelle coronavirus-tests sind RNA-basiert.
Chang sagte, dass seine Technologie-Labor entwickelt, die für andere Anwendungen könnte leicht erweitert werden, um gelten zu testen für die coronavirus.
„Ich hatte die Technologie entwickelt für das isolieren von zellulären material wie Vesikel und exosomen während der flüssige Biopsien. Sie drehen sich um die gleiche Größe wie das virus“, sagte er.
Die tests kombinieren nanofiltration mit eingetaucht AC-Elektrospray (iACE) digital droplet-isothermen polymerase-Kettenreaktion (PCR) – Technologie. Die nanofiltration Teil der test funktionieren würde, Weg zu waschen-Hemmer während der iACE würde damit die Erkennung der sehr kleinen Zahl der coronavirus-viralen Partikeln pro Probe, die Verbesserung der Empfindlichkeit während der Prüfung.
Erkennung gehemmt werden kann, auf molekularer Ebene, Chang erklärt. Die aktuellen tests für coronavirus sind auf CR-Basis, eine gängige Methode, die repliziert eine kleine Probe von RNA aus Nase oder Rachen Tupfer, zum Beispiel —die Erhöhung der Anzahl der RNA exponentiell, um zu ermitteln, die Anwesenheit des virus und die Bestimmung des Stadiums der Infektion.
„Die Inhibitoren, in diesem Fall Moleküle und Ionen, verhindern, dass die Reaktion Auftritt, selbst wenn die Ziel-virus ist es, was einer falsch-negativen“, sagte Chang. „Unsere Technologie entfernt diese-Hemmer. Es ist auch die Frage der Ausbeute. Bei der Beseitigung der Hemmnisse, die Sie nicht wollen, zu verlieren, die Ziel-virus, so dass Sie entkommen Erkennung. Unsere Technologie erzielt eine höhere Ausbeute in der Beibehaltung der virus. Es extrahiert die Ziel-virus mit höherer Ausbeute und Reinheit als die aktuelle Technologie.“
Seine Größe-basierte Nanotechnologie ist besonders hilfreich in diesem Fall. Der coronavirus ist zwischen 60 und 140 mm in der Größe. Die hemmenden Moleküle, Chang erklärte, sind kleiner als 60 mm, das heißt, er kann effektiv waschen entfernt diese Partikel unter Beibehaltung der virus.
„Das Problem ist, dass solch kleine Partikel verursachen oft Verstopfung und erzeugen hohen Druck während des tests und break-up virus-Partikel, so dass Sie verloren sind, für die Erkennung. Dies ist eine Ursache für falsch-negative Befunde“, sagte Chang. „Wir haben bereits ein patentiertes design, das ermöglicht die filtration des virus von Inhibitoren, ohne zu verstopfen und ohne die Ziel-virus-Partikel.“
Notre Dame ausgesetzt hat, Labor, Forschung Unternehmen auf dem gesamten campus, mit Ausnahme von coronavirus-Forschung. Chang ‚ s lab ist eine, die die Genehmigung erhalten, um in Betrieb bleiben. Forscher in seinem Labor sind derzeit nicht arbeiten mit Proben, die den coronavirus, sondern testen Sie die Technologie gegen ein lentivirus serum—ein virus, der ist ähnlich, aber sicher zu arbeiten.
„Ich bin glücklich, haben sehr leidenschaftlich und fähig, Postdoc-und Ph. D. Studenten, die glauben in diese Technologien und sind bereit, im Labor, in diesen schwierigen Zeiten“, sagte er. „Ihre Anwesenheit ist völlig freiwillig. In der Tat, reduzieren wir die Anzahl der Forscher auf drei wesentlichen Menschen, obwohl einige mehr gemeldet hatte. Sie halten sehr strenge soziale Distanzierung und Labor hygiene-Regeln. Sie arbeiten auch in Schichten zu minimieren Kontaktieren. Ein weiteres Forschungs-professor und ich sind in ständigem E-Mail und zelluläre Kommunikation mit Ihnen. Sie testen derzeit lentivirus in Speichel-Proben und versuchen, mehr Daten zu sichern, die zahlen.“
Die zahlen bisher zeigen, dass Chang ‚ s test-die Kombination von nanofiltration mit iACE-Technologie sind die 1.800-mal empfindlicher in tests mit dem lentivirus.
Wenn zusätzliche Finanzierung genehmigt wird, für seine Forschung, Chang sagte, dass er beabsichtigt, die Arbeit mit den Centers for Disease Control and Prevention oder andere Food and Drug Administration zugelassene Labors zur Validierung der Technologie mit den eigentlichen Proben mit dem Corona-Virus.
In einem white paper umreißt die Forschung, Chang setzen Meilensteine für die Arbeit mit der Hoffnung —wenn genehmigt—zu beginnen Herstellung Geräte in sechs Monaten. Angesichts der aktuellen Stand der Pandemie, Chang sagte, realistisch wäre die Technologie verwendet werden, in Fällen von zukünftigen Epidemien und Ausbrüche.