커피 캡슐에서 에스프레소와 커피를 추출하는 네스프레소 머신은 코 비드 테스트에 사용할 수 있습니다.
커피 캡슐에서 에스프레소와 커피를 추출하는 네스프레소 머신은 코 비드 테스트에 사용할 수 있습니다.
마누 파딜라 / Shutterstock 

재택 근무로의 전환은 우리 모두에게 어려움이 있었지만, 나노 기술을위한 생물학적 응용을 연구하는 업무를 수행하는 경우 이러한 실험은 가정의 광대역 사용을 저글링하는 것보다 조금 더 복잡합니다. 그의 연구실에서 금지 되었으니 유기 화학자의 연구를 합리적으로 기대할 수 있습니다. 비토리오 사지 오모, Bionanotechnology 그룹의 Wageningen 대학 및 연구 네덜란드에서는 그야말로 중단되었습니다.

그러나 Saggiomo는 창의적이고 상상력이 풍부한 유형이므로 COVID-19와의 싸움에서 일반 가전 제품을 유용하게 사용할 수 있는지 궁금해하기 시작했습니다. 더 구체적으로, 그는 바이러스에 대한 값 싸고 매우 민감한 가정 테스트를 만들 수 있습니까? 그가 할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 그의 팀은 이제 아이디어를 사전 인쇄 서버, ChemArxiv. 이 논문은 아직 다른 과학자들에 의해 검토되지 않았습니다.

현재는 두 가지 주요 유형의 COVID-19 테스트: PCR 테스트 및 측면 흐름 테스트 (LFT). 금 표준 PCR 검사는 RNA로 알려진 유전 물질을 검출하여 바이러스의 존재를 확인합니다. 그러나 면봉에는 바이러스 물질이 거의 존재하지 않기 때문에 물질을 DNA로 변환하고 증폭해야 탐지 할 수 있습니다. 그리고 이것은 "폴리 메라 제 연쇠 반응”, 이것이 바로 PCR의 약자입니다.

이 프로세스에는 50 ° C에서 90 ° C 사이의 온도 범위에서 반복되는 사이클링이 포함됩니다. 각주기 동안 DNA의 양은 두 배가되므로 30주기 후에 단 한 가닥의 출발 물질에서 XNUMX 억 개 이상의 바이러스 물질 사본을 만들 수 있습니다. 증폭 된 물질은 바이러스 DNA 서열에 부착되는 형광 라벨로 검출됩니다.


내면의 구독 그래픽


따라서 PCR은 매우 민감한 기술이지만 수행하려면 전문적인 재료와 장비가 필요합니다. 이것이 테스트가 실험실로 보내지는 이유이며 결과를 얻는 데 하루나 이틀이 걸립니다.

두 번째 일반적인 테스트는 측면 흐름 테스트 (LFT). 이들은 바이러스 성 단백질 껍질 조각을 탐지하여 작동합니다. LFT의 스트립에는 바이러스에 결합하는 항체가 포함되어 있습니다. 이 항체는 빨간색으로 나타나는 작은 금 입자로 표시되어 테스트 장치에서 확인할 수 있습니다. 표지 된 항체는 바이러스의 존재 여부에 따라 LFT의 별개의 밴드에 축적됩니다.

LFT는 빠르고 저렴하며 사용하기 쉽기 때문에 커뮤니티 및 가정 테스트에 이상적입니다. 그러나 그들은 민감한 곳은 없다 PCR 검사로 바이러스 부하가 높은 사람 만 식별합니다. 이것은 감염된 많은 사람들이 그러한 검사에서 위음성 결과를 얻을 것임을 의미합니다.

CoroNaspresso 테스트

이상적으로는 LFT만큼 사용하기 쉽지만 PCR 테스트만큼 민감한 홈 테스트가 필요합니다. 우수한 후보자는 루프 매개 등온 증폭 (램프). 이것은 PCR과 매우 유사한 원리에 따라 작동하여 시작 유전 물질의 여러 사본을 생성합니다. 이것은 면봉에서 얻을 수 있지만 몇 가지 중요한 이점이 있습니다.

예를 들어 편리한 "색상 판독"과 결합 할 수 있습니다. 램프 반응이 발생하면 샘플의 산도가 증가합니다. 즉, 반응 혼합물의 pH 값에 따라 색이 변하는 물질을 추가하여 긍정적 또는 부정적 결과를 시각적으로 표시 할 수 있습니다. 또 다른 장점은 램프 반응이 일정 범위의 온도에서 일정한 순환을 필요로하는 대신 고정 된 온도 (약 65 ° C)에서 수행된다는 것입니다.

그럼에도 불구하고 램프는 여전히 미세한 온도 제어가 필요합니다. 온도 제어 시스템 (PCR 기계, 램프 기기 또는 가정용 오븐 등)은 일반적으로 전자 온도 조절기로 달성됩니다. 그러나 가정용 램프 테스트 용으로 특별히 설계된 새로운 전자 장치를 만들고 배송하는 것은 비실용적입니다 (특히 유행병의 한가운데). 그래서 Saggiomo는이 문제를 해결하기 위해 노력했습니다. 그는 상 변화 재료 녹을 때 에너지 (열)를 흡수하여 일정한 온도를 유지합니다.

필요한 온도에서 정확히 녹은 재료로 만든 왁스를 찾은 후 Saggiomo는 램프 반응 튜브와 왁스 덩어리를 보관할 장치를 만들기 시작했습니다. 그런 다음 가열 될 수있는 다른 재료에 삽입해야했습니다. 완벽한 하우징은 그의 모닝 커피를 만드는 동안 얼굴을 응시하는 것으로 밝혀졌습니다 : 네스프레소 커피 머신 캡슐.

마지막 단계는 캡슐을 가열하는 올바른 방법을 찾는 것입니다. 식기 세척기 (작동했지만 샘플이 계속 손실 됨), 전자 레인지 (튜브가 과열되고 뚜껑이 튀어 나와서 실패 함) 및 뜨거운 물이 가득 찬 컵 (온도 조절이 충분하지 않음)을 시도한 후 Saggiomo는 간단한 팬에 자리를 잡았습니다. 스토브에 끓는 물. 19 명의 면봉으로 다른 팀원이 테스트 한 결과“CoroNaspresso”장치는 COVID-XNUMX의 세 가지 사례를 정확하게 식별했습니다 (음성 테스트와 다른 색상을 가짐).

홈 코 비드 테스트.
홈 코 비드 테스트.
@V_Saggiomo의 트윗

캡슐, 상 변화 왁스 및 유전 물질을 삽입 할 바이알을 포함하는 테스트는 수백만 달러로 쉽게 생산할 수 있습니다. 그런 다음 사람들은 집에서 유전 물질을 면봉으로 닦고 캡슐을 가열하여 결과를 얻을 수 있습니다. 이 장치는 또한 저렴하고 (약 € 0.20) 만들기 쉽고 사용하기 쉬우 며 대부분 재활용이 가능합니다. 곧 집에서 CoroNespresso 테스트를 보게 될 것입니다. 일반 커피 포드와 혼동하지 마십시오.대화

저자에 관하여

마크 로치, 과학 커뮤니케이션 및 화학 교수, 헐 대학교

이 기사는에서 다시 게시됩니다. 대화 크리에이티브 커먼즈 라이센스하에 읽기 원래 기사.

books_science