+4° - +18°
Kettős front

A lézer percek alatt elkapja a koronavírusokat

Ahhoz, hogy egy betegben egy bizonyos vírust azonosítani lehessen, már intim részleteket kell ismerni a kórokozóról. Ennek alapján tervezhető meg az a vizsgálat, amely a vírus genetikai anyagának egy meghatározott, azonosításra alkalmas részét megtalálja és lemásolja. Mostantól működik a lézeres letapogatás is.

A legismertebb vírusteszt a PCR (Polymerase Chain Reaction - polimeráz láncreakció), az új koronavírusnak köszönheti hirtelen szerzett hírnevét. Ez az eljárás több millió másolatot készít a DNS-ből vagy RNS-ből, hogy javítsa a vírusok, köztük a SARS-CoV-2 kimutathatóságát. A COVID-19-járvány a PCR-teszteket magasabb sebességi fokozatba kapcsolta. A teszt azonban a meghatározott hőmérsékleten zajló biokémiai folyamatokon alapul, így a kutatók nem tudják a folyamatokat nagyon felgyorsítani. A PCR-teszt ráadásul csak azt a vírust ismeri fel, amelyet kifejezetten a tesztelésre fejlesztettek ki, ezért új tesztet kell kidolgozni és elterjeszteni minden alkalommal, amikor egy új vírus felbukkan. A vírus megjelenése és a tesztek rendelkezésre állása közötti késés pedig pusztító következményekkel járhat.

COVID-test
A gyorsteszteknek hatalmas jelentőségük van a járványok megfékezésében - Fotó: Getty Images

A virológusok becslése szerint 1,67 millió ismeretlen vírus élhet állatokban, amelyek közül számos átterjedhet az emberre. Mauricio Terrones és a Penn State University munkatársai ezért kezdtek el olyan tesztet fejleszteni, amivel gyorsan meghatározhatók a vírusok. Erre egy eddig nem járt utat találtak, amely bizonyos szempontból jobb az eddigieknél. Eredményeiket decemberben ismertették a PNAS tudományos folyóiratában, amikor még nem volt világos, hogy a COVID-19 járvány milyen hatalmas méreteket ölt. Módszerük jelentősége emiatt nagyott nőtt. A VIRRION, gyorsabb és sokoldalúbb diagnosztikai eszköz lehet, mint a hagyományos polimeráz láncreakciót (PCR) használó vírusteszt. Az új eljárás három különböző vírus előzetes tesztelése alapján nagyon ígéretes, mert a minta kézhezvételétől számított néhány percen belül 70-90 százalékos pontossággal képes a kórokozót azonosítani - írja a Massive Science tudományos magazin.

Nanocsöves csapda, lézeres leolvasás

A VIRRION módszer első lépése a minta gazdagítása vagy a vírus koncentrációjának növelése, megkönnyítve a vírus kimutatását. Ennek két módja van: vagy növelni kell a vírusrészecskék számát, vagy csökkenti a nem kívánt részecskék számát. A PCR esetében úgy erősítik fel a jelet, hogy másolatot készítenek a vírus DNS-éből vagy RNS-éből. De a VIRRION alternatív megközelítést alkalmaz, a vírusrészecskék koncentrációját úgy növeli meg, hogy kitakarítja a mintából a nem kívánt szennyeződést. Ehhez a kutatók a mintát egy szűrőn vezetik át, amely vékony, szén nanocsövecskékből áll.

Terrones ezt a módszert a következőképpen szemlélteti. Képzeljünk el egy erdőt, amelybe minél mélyebbre hatolunk, annál sűrűbb lesz. Végül a fák már annyira közel állnak egymáshoz, hogy nem lehet közöttük átjutni. Ahogy a vírus áthalad a patronon, egyre vastagabb szén nanocsövek erdején keresztül mozog. Végül a vírus két cső között elakad, miközben az összes kisebb szennyezés továbbhalad. A vírusrészecskék megragadása után Terrones és csapata lézerrel világít a mintára, így a Raman-spektroszkópiának nevezett technikát alkalmazva elemezhetik a vírus szerkezetét.


A Raman-technika azon az elképzelésen alapul, hogy az anyag rezgései vagy hanghullámai információkat szolgáltatnak az anyag szerkezetéről. Ha megkopogtatjuk az asztalunkat, a falat vagy egy poharat következtetni tudunk a keletkezett hangból, hogy valószínűleg milyen anyaggal van dolgunk. A csengő magas hang például üveget, a tompa kongás fát, a visszhangtalan koppanások szilikátot jeleznek. Azért vagyunk erre képesek, mert a fülünk kiemelkedően jó a hangok spektrumának - azaz a különböző hangfrekvenciák kombinációjának - elemzésében. És a hang, amelyet egy adott anyag bocsát ki, az anyag szerkezetének függvénye.

Raman-spektroszkópiával kopogtatnak

A kutatók ugyanezt tehetik a vírusokkal a Raman-spektroszkópiával, ha a vírust "kopogtatják", az ujjpercük helyett lézerfénnyel. A fény a vírus felületén lévő fehérjéket megrezegteti. A tudósok ezután elemezhetik a vírustól visszatérő fény spektrumát, és megtanulják, hogyan rezeg a vírus, és ennek következtében milyen a szerkezete. Kiderült, hogy a vizsgálatban szereplő vírusok felületi struktúrája eltérő. Tehát a Raman-spektrum ujjlenyomatként szolgál, amely egyedileg azonosítja az adott vírust.

Virrion-teszt
A VIRRION-teszt nacsocsöves csapdájába szorulnak a vírusok - Forrás: Penn State University

Miután a kutatók megszerezték ezt az ujjlenyomatot, egy gépi tanulási algoritmust használnak, hogy adatbázisba illesszék, és kiszűrjék a "bűnös" vírust. Mauricio Terrones szerint, ha jó adatbázisuk és gépi tanulási algoritmusuk van, akkor akár két különböző vírust is azonosíthatnak egy mintán belül.

A kutató úgy látja, hogy a VIRRION a PCR-t potenciálisan kiegészíti, de nem helyettesíti. A PCR-tesztek pontossága változó, de a legjobb tesztek többsége jobban teljesít, mint a VIRRION. Noha módszerük idővel javulhat, a legnagyobb előnyét a gyors eredmények ígérete jelenti. Ha valaki pozitívnak bizonyul egy VIRRION-tesztben, akkor ugyanazt a mintát hagyományos módszerekkel is érdemes ellenőrizni az első eredmény igazolására. Ez a módszer azonban csak a pozitív esetek igazolására lenne hasznos, a téves negatív esetek kiszűrésére nem alkalmas. A módszernek van azonban egy további nagy előnye, mégpedig az, hogy olcsó.

A koronavírus-fertőzés diagnózisának felállításához laboratóriumi vizsgálatra van szükség. A molekuláris biológia számos célra alkalmazza az úgynevezett polimeráz-láncreakciót (PCR), beleértve különböző patogének, köztük a koronavírusok azonosítását is. Az eljárás célja, hogy felszaporítsa az adott mintában található örökítőanyagot, avagy DNS-t, amely így könnyebben vizsgálható. Ez azonban már a folyamat második lépése, a koronavírus ugyanis az RNS-vírusok közé tartozik. Éppen ezért először reverz transzkriptáz (RT) enzim segítségével DNS-t kell készíteni belőle, amit aztán a PCR folyamán fel lehet szaporítani. Részletek!

Ez az új technika valószínűleg nem fog hozzájárulni a jelenlegi világjárvány megfékezéséhez. Egyes szakértők azonban úgy gondolják, hogy a SARS-CoV-2 pandémiájának lecsengése után sokáig jelen lesz még az vírus az életünkben, valószínűleg szezonális kitöréseket produkálva, ugyanúgy, ahogy az influenza vagy a megfázást okozó vírusok. Terrones fel akar készülni erre az esetre, így a csapatával megkezdte a technikájuk tesztelését állati koronavírusokon, méghozzá 99 százalékos előzetes detektálási pontossággal. Céljuk, hogy végül az emberi koronavírusokat csíphessék nyakon, ideértve a SARS-CoV-2-t is. 

Értékelje a cikket!

Hogy érzi magát? Országos eredmény megtekintése >>
Hogy érzi magát?
Kirobbanó formában van? Válassza ki a lelki- és testi állapotához illő emojit és nézze meg térképünkön, hogy mások hogy érzik magukat!
Milyen most a lelkiállapota?
Letargikus vagyok
Kissé magam alatt vagyok
Kiegyensúlyozott vagyok
Jókedvű vagyok
Majd kiugrom a bőrömből
Hogy érzi magát?
Kirobbanó formában van? Válassza ki a lelki- és testi állapotához illő emojit és nézze meg térképünkön, hogy mások hogy érzik magukat!
Hogy érzi most magát fizikailag?
Teljesen hulla vagyok
Voltam már jobban is
Átlagos formában vagyok
Jól vagyok
Kirobbanó formában vagyok
Hogy érzi magát?
Lelkiállapot
Fizikai állapot
Legjobban:
Legrosszabbul:
További cikkek
Szóljon hozzá Ön is és olvassa el mások hozzászólásait

Humánmeteorológia

Humanmeterológia szolgaltatója

Fronthatás:
Kettős front

Maximum:
+13, +18 °C
Minimum:
+4, +9 °C

Hazánkban csütörtökön délelőtt nyugat felől erősen megnövekszik a felhőzet, a Dunántúlon több helyen várható kisebb eső, záporeső.

Egészséget befolyásoló hatások:
gyenge

Részletes adatok és előrejelzés

Tekintse meg az időjárási frontokat!Térképezze fel a pollen adatokat!

Kövesse a Házipatikát:

GyógyszerekGyógyszerkereső
GyógyszerHatóanyag