Perangkat Mendiagnosis COVID-19 dari Saliva
Insinyur telah merancang perangkat meja kecil yang dapat mendeteksi SARS-CoV-2 dari sampel air liur dalam waktu sekitar satu jam. Diagnostiknya sama akuratnya dengan tes PCR yang sekarang digunakan. Perangkat ini juga dapat digunakan untuk mendeteksi mutasi virus tertentu yang terkait dengan beberapa varian SARS-CoV-2 yang kini beredar. Hasil ini juga dapat diperoleh dalam waktu satu jam, yang berpotensi mempermudah pelacakan berbagai varian virus, terutama di wilayah yang tidak memiliki akses ke fasilitas pengurutan genetik.
Diagnostik baru dapat dirakit dengan harga sekitar $15 tetapi biaya tersebut dapat turun secara signifikan jika perangkat diproduksi dalam skala besar.
Diagnostik baru didasarkan pada SHERLOCK, alat berbasis CRISPR. Komponen sistem termasuk untai panduan RNA yang memungkinkan deteksi urutan RNA target spesifik dan enzim Cas yang membelah urutan tersebut dan menghasilkan sinyal fluoresen. Semua komponen molekuler dapat dibekukan-kering untuk penyimpanan jangka panjang dan diaktifkan kembali setelah terpapar air.
Para peneliti memasukkan langkah pra-pemrosesan kritis yang menonaktifkan enzim yang disebut nuklease saliva, yang menghancurkan asam nukleat seperti RNA. Setelah sampel masuk ke perangkat, nuklease dinonaktifkan oleh panas dan dua reagen kimia. Kemudian, RNA virus diekstraksi dan dipekatkan dengan melewatkan air liur melalui membran.
Sampel RNA ini kemudian diekspos ke komponen CRISPR/Cas beku-kering, yang diaktifkan dengan penusukan otomatis paket air tertutup di dalam perangkat. Reaksi satu pot memperkuat sampel RNA dan kemudian mendeteksi urutan RNA target, jika ada.
Para peneliti merancang perangkat, yang mereka sebut SHERLOCK dengan instrumen minimal (miSHERLOCK), sehingga dapat memiliki hingga empat modul yang masing-masing mencari urutan RNA target yang berbeda. Modul asli berisi untaian panduan RNA yang mendeteksi setiap jenis SARS-CoV-2. Modul lain khusus untuk mutasi yang terkait dengan beberapa varian yang muncul pada tahun lalu, termasuk B.1.1.7, P.1, dan B.1.351.
Varian Delta belum tersebar luas ketika peneliti melakukan penelitian ini tetapi karena sistemnya sudah dibangun, maka seharusnya langsung merancang modul baru untuk mendeteksi varian tersebut. Sistem ini juga dapat dengan mudah diprogram untuk memantau mutasi baru yang dapat membuat virus lebih menular.
Para peneliti pertama-tama menguji perangkat mereka dengan air liur manusia yang dibubuhi sekuens RNA SARS-CoV-2 sintetis dan kemudian dengan sekitar 50 sampel dari pasien yang dites positif terkena virus. Mereka menemukan bahwa perangkat tersebut sama akuratnya dengan tes PCR standar emas yang sekarang digunakan, yang memerlukan usap hidung dan membutuhkan lebih banyak waktu serta lebih banyak perangkat keras dan penanganan sampel untuk memberikan hasil.
Perangkat menghasilkan pembacaan fluoresen yang dapat dilihat dengan mata telanjang dan para peneliti juga merancang aplikasi smartphone yang dapat membaca hasilnya dan mengirimkannya ke departemen kesehatan masyarakat untuk pelacakan yang lebih mudah. Para peneliti yakin perangkat tersebut dapat diproduksi dengan biaya mulai dari $2 hingga $3 per perangkat.
