Gli scienziati sviluppano un test del respiro che rileva rapidamente il COVID

Risultati del test disponibili in meno di un minuto

di Jim Dryden•31 luglio 2023

Benjamin Sumlin, PhD, scienziato senior presso la Washington University di St. Louis, soffia in un dispositivo progettato dai ricercatori dell'università. Il dispositivo, un test del respiro che utilizza un biosensore, potrebbe diventare uno strumento da utilizzare negli studi medici per diagnosticare rapidamente le persone infette dal virus che causa COVID-19.

Gli scienziati della Washington University di St. Louis hanno sviluppato un test del respiro che identifica rapidamente coloro che sono infetti dal virus che causa COVID-19. Il dispositivo richiede solo uno o due respiri e fornisce risultati in meno di un minuto.

Lo studio è disponibile online sulla rivista ACS Sensors. Lo stesso gruppo di ricercatori ha recentemente pubblicato un articolo sulla rivista Nature Communications su un monitor dell’aria che avevano costruito per rilevare la SARS-CoV-2 nell’aria – il virus che causa COVID-19 – entro circa cinque minuti negli ospedali, nelle scuole e in altri luoghi pubblici. .

Il nuovo studio riguarda un test dell’alito che potrebbe diventare uno strumento da utilizzare negli studi medici per diagnosticare rapidamente le persone infette dal virus. Se e quando dovessero emergere nuovi ceppi di COVID-19 o di altre malattie patogene trasmesse per via aerea, tali dispositivi potrebbero essere utilizzati anche per effettuare lo screening delle persone durante eventi pubblici. I ricercatori hanno affermato che il test del respiro ha anche il potenziale per aiutare a prevenire epidemie in situazioni in cui molte persone vivono o interagiscono in spazi ristretti, ad esempio a bordo delle navi, nelle case di cura, nelle residenze di college e università o nelle basi militari.

"Con questo test, non sono necessari tamponi nasali e non è necessario attendere 15 minuti per i risultati, come con i test domestici", ha affermato l'autore co-corrispondente Rajan K. Chakrabarty, PhD, professore associato di energia, ambiente e sviluppo della carriera di Harold D. Jolley. Ingegneria Chimica presso la McKelvey School of Engineering. “Una persona semplicemente soffia in un tubo del dispositivo e un biosensore elettrochimico rileva se il virus è presente. I risultati saranno disponibili tra circa un minuto."

Il biosensore utilizzato nel dispositivo è stato adattato da una tecnologia correlata alla malattia di Alzheimer sviluppata dagli scienziati della Washington University School of Medicine di St. Louis per rilevare l'amiloide-beta e altre proteine ​​correlate alla malattia di Alzheimer nel cervello dei topi. John R. Cirrito, PhD, professore di neurologia della School of Medicine, e Carla M. Yuede, PhD, professore associato di psichiatria - entrambi autori co-corrispondenti dello studio - hanno utilizzato un nanobody, un anticorpo dei lama, per rilevare il virus che causa il COVID-19.

Chakrabarty e Cirrito hanno affermato che il test del respiro potrebbe essere modificato per rilevare contemporaneamente altri virus, tra cui l’influenza e il virus respiratorio sinciziale (RSV). Credono inoltre di poter sviluppare un biorilevatore per qualsiasi agente patogeno emergente entro due settimane dal ricevimento dei campioni.

"È un po' come un test dell'etilometro che potrebbe essere sottoposto a un guidatore disabile", ha detto Cirrito. “E, ad esempio, se le persone sono in fila per entrare in un ospedale, in un palazzetto dello sport o nella Situation Room della Casa Bianca, i test con tampone nasale di 15 minuti non sono pratici e i test PCR richiedono ancora più tempo. Inoltre, i test casalinghi sono accurati dal 60% al 70% circa e producono molti falsi negativi. Questo dispositivo avrà accuratezza diagnostica.”

I ricercatori hanno iniziato a lavorare sul dispositivo per il test del respiro – realizzato con stampanti 3D – dopo aver ricevuto un finanziamento dal National Institutes of Health (NIH) nell’agosto 2020, durante il primo anno della pandemia. Da quando hanno ricevuto la sovvenzione, hanno testato prototipi in laboratorio e nell'Unità di ricerca clinica sulle malattie infettive dell'Università di Washington. Il team continua a testare il dispositivo, per migliorarne ulteriormente l’efficacia nel rilevare il virus nelle persone.

Per lo studio, il gruppo di ricerca ha testato individui positivi al COVID, ognuno dei quali ha espirato nel dispositivo due, quattro o otto volte. Il test del respiro non ha prodotto falsi negativi e ha fornito letture accurate dopo due respiri per ciascuna persona testata. È in corso lo studio clinico per testare individui positivi e negativi al COVID per testare ulteriormente e ottimizzare il dispositivo.