I ricercatori della Dutch Wageningen University (WUR) hanno sviluppato un kit per il test domestico COVID-19 che può essere stampato in 3D e costruito per meno di 20p.
Soprannominato “CoroNaspresso”, il dispositivo del team comprende capsule di caffè che sono state trasformate in mini reattori chimici, in cui le fiale di saliva riscaldate e caricate con enzimi cambiano colore per indicare la presenza di COVID-19. Riscaldando i campioni utilizzando materiali a cambiamento di fase (PCM) come la cera commerciale economica, gli scienziati affermano che i loro kit riutilizzabili potrebbero essere l’ideale per potenziare i test nei paesi in via di sviluppo.
“Abbiamo progettato un supporto in plastica stampata in 3D che si adatta a quattro fiale Eppendorf per eseguire i test e otteniamo i risultati in soli 30 minuti”, ha detto a Chemistry World il ricercatore capo Vittorio Saggiomo . “La cera è come la paraffina, è davvero economica, l’intero dispositivo costa meno di 20 pence. Inoltre, la stessa capsula può essere utilizzata più volte, senza generare alcuno spreco indesiderato. “
Dall’inizio della pandemia globale lo scorso anno, i governi di tutto il mondo si sono affrettati a stabilire regimi di test, tracciamento e isolamento che impediscano la diffusione del COVID-19. Sebbene in molti paesi siano stati eretti centri di test centralizzati, le carenze nella raccolta, conservazione e trasporto dei campioni hanno impedito loro di raggiungere una soglia di screening della popolazione desiderata del 10%.
Nel Regno Unito, ad esempio, un tale regime di test richiederebbe l’esecuzione di 6,6 milioni di test non fattibili ogni settimana, il che significa che l’autocontrollo sta diventando essenziale, soprattutto per trovare gli infetti asintomatici. Tuttavia, il test SARS-CoV2 standard si basa su una reazione a catena della polimerasi (PCR), che è troppo complessa per l’auto-somministrazione.
Al contrario, i dispositivi di amplificazione mediata da loop o “LAMP” sono molto più semplici e utilizzano primer per amplificare selettivamente parte del genoma COVID-19, rilevando le infezioni nella fase iniziale. I sistemi LAMP commerciali valutano i campioni riscaldandoli a 60-70 ° C, ma i risultati a casa possono essere incoerenti, quindi il team ha ora sviluppato un nuovo dispositivo che viene attivato da una reazione esotermica ripetibile.
Avendo inizialmente testato gli elettrodomestici come mezzo per riscaldare i loro campioni, tra cui un forno, una lavastoviglie e una lavatrice, gli scienziati hanno optato per Rubitherm RT64HC, un PCM a base di paraffina. La cera a basso costo ha una temperatura di fusione di 63-65 ° C, il che significa che può essere utilizzata efficacemente per riscaldare i campioni a una velocità costante e ad un costo di circa £ 11 per chilogrammo.
Durante i test, i ricercatori hanno inserito il PCM economico all’interno del loro dispositivo, che consisteva in quattro capsule di caffè Nespresso e un porta fiale stampato in 3D. All’interno delle fiale, il team ha quindi caricato i campioni con primer specificamente progettati per rilevare la regione del gene E di COVID-19 e li ha immersi in acqua bollente per 25 minuti.
Dopo aver lasciato raffreddare i campioni per tre minuti, gli scienziati hanno osservato che la reazione LAMP aveva abbassato il loro pH, il che li ha fatti assumere un colore giallognolo, indicando un risultato positivo. Negli esperimenti successivi, il team ha sfruttato il proprio CoroNaspresso per ripetere il test di tre campioni di pazienti positivi e negativi, ei risultati corrispondevano a quelli ottenuti tramite i più costosi kit PCR convenzionali.
Sebbene i ricercatori abbiano convalidato con successo il loro approccio, hanno riconosciuto che attualmente richiede l’uso di complicate fasi di estrazione dell’RNA prima che i test possano iniziare. Di conseguenza, il team olandese ora intende lavorare allo sviluppo di un kit migliorato che sia in grado di testare direttamente la saliva, oltre ad affrontare altre malattie infettive.
“[Il CoroNaspresso] è quasi universale, poiché le uniche due cose di cui si avrebbe bisogno per eseguire il test sono il fuoco (o l’elettricità) e l’acqua”, hanno concluso i ricercatori nel loro articolo. “Considerando il design e i materiali richiesti, può essere prodotto in milioni in un breve lasso di tempo, con la produzione funzionante già in atto.”
I risultati dei ricercatori sono descritti in dettaglio nel loro documento intitolato ” CoroNaspresso: A Cheap, Rapid and Simple Home Test for Nucleic Acid Amplification “, che è stato co-autore di Aldrik Velders, Michel Ossendrijver, Bart JF Keijser e Vittorio Saggiomo.
