Во время начальной волны глобальной пандемии COVID-19 в 2020 году Республика Корея пережила взрывной пик заболеваемости. Это спровоцировало необходимость быстрых, массовых диагностических тестов и средств изоляции в ответ на растущее число инфекций. Для достижения прорыва, который мог бы снять озабоченность властей, а также населения, было неизбежно снизить уровень смертности за счет развития расширенных диагностических возможностей и изоляции инфицированных лиц в отсутствие вакцинации.

Основываясь на предыдущем опыте борьбы с другими респираторными заболеваниями, такими как ТОРС (Тяжелый острый респираторный синдром) и БВРС (Ближневосточный респираторный синдром), были приняты различные меры и приложены все усилия для полного разрешения кризиса. Что касается вопроса диагностики, то появились два типа методов, и ПЦР ОТ (полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией) была вариантом выбора и является методом тестирования COVID-19, наиболее часто используемым в настоящее время.

Но на самом деле ОТ-ПЦР занимает несколько часов для обнаружения вирусов, что приводит к серьезным трудностям в принятии немедленных мер. Существуют и другие новые технологии изотермической амплификации нуклеиновых кислот, которые могут сократить время, но все еще не имеют клинической проверки и имеют проблемы с поставками. В поисках эффективного решения команда из Университета Йонсей, учреждения-члена УНАИ в Республике Корея, разработала технологию оказания медицинской помощи (ТМП) под названием "nanoPCR", которая точно обнаруживает вирусы в течение 17 минут с использованием наноматериалов.

Команда во главе с профессором Чон Jinwoo и Lee Jaehyun от Наномедицинские исследовательская группа из Института фундаментальной науке, и Ли Hakho из Гарвардской Медицинской школы, посвятили свои усилия и использовал свои обширные научные знания и опыт, чтобы создать этот инновационный способ для борьбы с этим вирусом, который стал причиной пандемии с тяжелыми социально-экономическими последствиями для всего мира, даже с появлением нескольких вакцинация выбор. Потребность в быстром, но безошибочном методе идентификации вируса растет с каждым днем.

Согласно недавнему временному руководству Всемирной организации здравоохранения, "COVID-19 предъявляет огромный спрос на лабораторную инфраструктуру и требует беспрецедентного быстрого расширения возможностей тестирования на его возбудителя, ТОРС-CoV-2, на всех уровнях системы здравоохранения. В последнее время идентификация вариантов с мутациями, которые могут приводить к изменениям фенотипических свойств, обозначенных как представляющие варианты интереса (ВИ) или варианты, вызывающие озабоченность (ВВО), еще раз подчеркивает, как обнаружение ТОРС-CoV-2 остается важнейшим элементом глобальной стратегии борьбы с COVID-19".

В соответствии с этим новый метод тестирования был получен путем разработки магнито-плазмонной наночастицы (МПН), которая сочетает в себе магнитные и плазмонные материалы, и применения их для ПЦР. Его магнитная сила позволяет отделять образцы, которые могут извлекать вирусные частицы, а плазмонная сила усиливает ее для поддержки готового обнаружения. Таким образом, фактически используя двуфункциональный аспект MPN, точная диагностика теперь стала доступной с помощью очень небольшого количества генетического материала от соответствующих лиц.

Исследовательская группа провела клинический эксперимент с использованием наноПКР на практике. В результате на анализ образца пациента ушло всего 17 минут. Уровень инфицирования 150 человек был тщательно обследован, и было установлено, что уровень чувствительности и специфичности эквивалентен уровню обычной ОТ-ПЦР (~99%). Кроме того, с помощью системы Колеса обозрения, которая последовательно нагревает несколько образцов до лазерного излучения во время вращения, можно загружать несколько образцов одновременно, что повышает общую производительность анализа. Поскольку nanoPCR также компактен и легок (15x15x18, 5 см, 3 кг), он очень портативен для использования на месте.

Профессор Чон заявил, что развитие этой технологии было достигнуто "за счет улучшения и миниатюризации существующего метода работы ПЦР". "Мы ожидаем, что в будущем это будет полезным инструментом для диагностики различных вирусных заболеваний, а также COVID-19”, - добавил он. Это исследование, в частности, внесет значительный вклад в быстрое диагностическое тестирование для профилактики COVID-19 в условиях эпидемической ситуации. Этот метод наноПЦР был разработан таким образом, чтобы обладать той же чувствительностью и специфичностью, что и уже существующая технология ОТ-ПЦР.

Это еще один пример того, как высшие учебные заведения по всей планете используют их ресурсы для принятия важных и существенный вклад в борьбу с этой глобальной пандемией, не только с учетом реализации их видения, касающиеся интеллектуальной и социальной ответственности, а также, в рамках повестки дня 2030 по устойчивому развитию и, в частности, цель 3: Хорошее здоровье и благополучие.