Syntetiske biologer laver papirbaseret diagnostik for ebola

James Collins, en syntetisk biolog ved Boston University, siger, at han har været i stand til at printe ingredienserne til simple DNA-eksperimenter på papir, frysetørre dem og bruge dem så meget som et år senere. Det kan føre til billige diagnostiske tests for virus som Ebola.

Disse papirlapper indeholder frysetørrede ingredienser til simple videnskabelige eksperimenter.

Arbejdet, beskrevet i denne uge i journalen Celle af Collins og kolleger fra Harvard, kan føre til bandager, der ændrer farve, hvis en infektion udvikler sig, miljøsensorer båret på tøj eller billig diagnostik for virus som Ebola.

Ideen om billig papirbaseret diagnostik er ikke ny. Men indtil videre har disse tests været afhængige af traditionel kemi ligesom graviditetstests gør (se Super-Billige sundhedstests og papirdiagnostik). Collins siger, at hans arbejde nu udvider ideen til præcist konstruerede genetiske reaktioner.

Teknologien er en tilpasning af en arbejdshest laboratoriemetode kendt som et cellefrit system, hvor de grundlæggende processer i en celle - såsom at læse en DNA-streng for at lave et protein - udføres i et reagensglas.

Det fremskridt, Collins gjorde, var at indlejre cellefri systemer på porøst papir. Hans team tilføjede nogle essentielle enzymer samt specialdesignede gener, der laver proteiner, men kun hvis de udløses af en matchende streng af DNA eller RNA.

Det er en pragmatisk, meget stor forbedring, siger Julius Lucks, assisterende professor i kemisk og biologisk ingeniørvidenskab ved Cornell University. Nu kan vi spørge 'Hvad vil vi gøre [med det]?'

Collins viste, at systemet kunne opdage ebola-virussen, hvis genetiske kode består af RNA. Da hans team tilføjede stykker Ebola RNA til papirteststrimler, fuldendte det genetiske materiale et kredsløb, der tillod produktion af et protein, som farvede papiret, hvilket fik det til at blive mørklilla på omkring en time.

At bruge papirtestene kræver stadig en vis laboratorieekspertise, for eksempel for først at isolere det genetiske materiale fra en virus eller bakterie. Men Collins siger, at papirtestene i sig selv er ekstremt billige. Han anslår, at hver detektionsstrimmel kun ville koste mellem 4 og 65 cent og kunne designes og produceres på en dag eller deromkring.

Jeg synes, det er meget fedt, sagde Lingchong You, lektor i biomedicinsk ingeniørvidenskab ved Duke University. Konceptuelt er det ekstremt simpelt.

skjule