Các nhà khoa học phát minh ra nhà thử nghiệm COVID-19 bằng cách sử dụng viên nang máy pha cà phê

Máy pha cà phê Nespresso, pha cà phê espresso và cà phê từ viên nén cà phê, có thể được sử dụng cho các thử nghiệm covid.
Máy pha cà phê Nespresso, pha cà phê espresso và cà phê từ viên nén cà phê, có thể được sử dụng cho các thử nghiệm covid.
Manu Padilla / Shutterstock 

Chuyển sang làm việc tại nhà có những thách thức đối với tất cả chúng tôi, nhưng khi công việc của bạn liên quan đến việc nghiên cứu các ứng dụng sinh học cho công nghệ nano, những thử nghiệm đó phức tạp hơn một chút so với việc sử dụng băng thông rộng của hộ gia đình. Vì vậy, bị cấm khỏi phòng thí nghiệm của anh ấy, bạn có thể mong đợi một cách hợp lý nghiên cứu của nhà hóa học hữu cơ Vittorio Saggiomo, từ nhóm Bionanotechnology tại Đại học Wageningen & Nghiên cứu ở Hà Lan, đã phải dừng lại.

Nhưng Saggiomo thuộc tuýp người sáng tạo, giàu trí tưởng tượng, và vì vậy anh bắt đầu tự hỏi liệu mình có thể biến các thiết bị gia dụng thông thường thành công dụng tốt trong cuộc chiến chống lại COVID-19 hay không. Cụ thể hơn, liệu anh ta có thể tạo ra một thử nghiệm tại nhà rẻ tiền, có độ nhạy cao đối với vi rút không? Hóa ra là anh ấy có thể. Nhóm của anh ấy hiện đã đăng ý tưởng trên máy chủ in sẵn, ChemArxiv. Bài báo vẫn chưa được xem xét bởi các nhà khoa học khác.

Hiện tại, có hai loại kiểm tra COVID-19 chính: thử nghiệm PCR và thử nghiệm dòng chảy bên (LFT). Xét nghiệm PCR tiêu chuẩn vàng kiểm tra sự hiện diện của vi rút bằng cách phát hiện vật chất di truyền của nó được gọi là RNA. Nhưng có một lượng nhỏ vật chất vi rút trong một miếng gạc, vì vậy vật liệu này phải được chuyển đổi thành DNA và được khuếch đại trước khi có thể được phát hiện. Và điều này đạt được nhờ “phản ứng chuỗi polymerase”, Là viết tắt của PCR.

Quá trình này liên quan đến việc đi xe đạp lặp đi lặp lại trong phạm vi nhiệt độ từ 50 ° C đến 90 ° C. Trong mỗi chu kỳ, số lượng DNA tăng gấp đôi, vì vậy sau 30 chu kỳ, hơn một tỷ bản sao của vật liệu virus có thể được tạo ra chỉ từ một sợi vật liệu ban đầu. Vật liệu khuếch đại sau đó được phát hiện với các nhãn huỳnh quang tự gắn vào các trình tự DNA của virus.

Như vậy, PCR là một kỹ thuật có độ nhạy cao, nhưng nó cần các vật liệu và thiết bị chuyên dụng để thực hiện. Đây là lý do tại sao các bài kiểm tra được gửi đến phòng thí nghiệm và phải mất một hoặc hai ngày để có kết quả.

Bài kiểm tra phổ biến thứ hai là kiểm tra dòng chảy bên (LFT). Chúng hoạt động bằng cách phát hiện các mảnh vỏ protein của virus. Được nhúng trong các dải của LFT là các kháng thể liên kết với vi rút. Các kháng thể này được dán nhãn bằng các hạt vàng nhỏ, có màu đỏ, cho phép bạn nhìn thấy chúng trên thiết bị thử nghiệm. Các kháng thể được đánh dấu tích tụ trên các dải riêng biệt trên LFT tùy thuộc vào việc có vi rút hay không.

Các LFT nhanh, rẻ và dễ sử dụng, làm cho chúng trở nên lý tưởng để thử nghiệm tại nhà và cộng đồng. Nhưng chúng không nơi nào nhạy cảm như xét nghiệm PCR - chúng sẽ chỉ xác định những người có tải lượng vi rút cao. Điều này có nghĩa là nhiều người bị nhiễm sẽ nhận được kết quả âm tính giả từ các xét nghiệm như vậy.


 Nhận tin mới nhất qua email

Tạp chí hàng tuần Cảm hứng hàng ngày

Kiểm tra CoroNaspresso

Lý tưởng nhất là chúng ta cần một bài kiểm tra tại nhà dễ sử dụng như LFTs nhưng cũng nhạy như bài kiểm tra PCR. Một ứng cử viên xuất sắc là một phương pháp được gọi là Khuếch đại đẳng nhiệt qua trung gian vòng lặp (Đèn). Điều này hoạt động theo các nguyên tắc rất giống với PCR, tạo ra nhiều bản sao của vật liệu di truyền ban đầu - mà bạn có thể lấy từ miếng gạc - nhưng có một số ưu điểm chính.

Ví dụ, nó có thể được kết hợp với một “bản đọc màu” tiện dụng. Khi phản ứng Đèn xảy ra, nó làm tăng độ axit của mẫu. Điều đó có nghĩa là bạn có thể thêm một chất thay đổi màu sắc theo giá trị pH trong hỗn hợp phản ứng, cung cấp một dấu hiệu trực quan về kết quả dương tính hoặc âm tính. Một ưu điểm khác là phản ứng Đèn được thực hiện ở một nhiệt độ cố định (khoảng 65 ° C) thay vì cần chu kỳ liên tục trong một phạm vi nhiệt độ.

Tuy nhiên, Đèn vẫn cần kiểm soát nhiệt độ tốt. Hệ thống kiểm soát nhiệt độ - có thể là trong máy PCR, thiết bị đèn hoặc lò nướng gia đình - thường đạt được với bộ điều nhiệt điện tử. Tuy nhiên, việc chế tạo và vận chuyển các thiết bị điện tử mới được thiết kế đặc biệt cho các bài kiểm tra Đèn gia đình là không thực tế (đặc biệt là trong thời kỳ đại dịch). Vì vậy, Saggiomo đã cố gắng tìm cách giải quyết vấn đề này. Anh ta đánh vào những chất được gọi là vật liệu thay đổi giai đoạn hấp thụ năng lượng (nhiệt) khi chúng nóng chảy và do đó duy trì nhiệt độ không đổi.

Sau khi tìm thấy một loại sáp làm bằng vật liệu nóng chảy ở nhiệt độ chính xác theo yêu cầu, Saggiomo bắt đầu chế tạo một thiết bị để chứa các ống phản ứng đèn và các khối sáp. Sau đó nó cần được chèn vào một số vật liệu khác có thể được làm nóng. Ngôi nhà hoàn hảo hóa ra lại đang nhìn chằm chằm vào mặt anh khi đang pha cà phê buổi sáng: viên nén máy pha cà phê Nespresso.

Bước cuối cùng chỉ là tìm ra cách thích hợp để làm nóng viên nang. Sau khi thử máy rửa chén (nó hoạt động nhưng mẫu vẫn bị mất), lò vi sóng (không thành công, do các ống quá nóng và nắp bị bung ra) và cốc đầy nước nóng (không đủ kiểm soát nhiệt độ), Saggiomo đã yên vị trên một chiếc chảo đơn giản đun sôi nước trên bếp. Kết quả thiết bị “CoroNaspresso”, khi được các thành viên khác trong nhóm thử nghiệm, với miếng gạc từ sáu người, đã xác định chính xác ba trường hợp nhiễm COVID-19 (những trường hợp này có màu khác với các thử nghiệm âm tính).

Thử nghiệm covid tại nhà.
Thử nghiệm covid tại nhà.
Tweet bởi @V_Saggiomo

Thử nghiệm, bao gồm các viên nang, sáp thay đổi giai đoạn và các lọ để chèn vật liệu di truyền, sẽ dễ dàng tạo ra hàng triệu. Sau đó, mọi người có thể lấy vật liệu di truyền tại nhà và đun nóng các viên nang để lấy kết quả. Những thiết bị này cũng rẻ (khoảng € 0.20), dễ chế tạo, dễ sử dụng và phần lớn có thể tái chế. Có thể chúng ta sẽ sớm thấy các thử nghiệm CoroNespresso trong nhà của mình, chỉ cần đừng khiến chúng nhầm lẫn với vỏ cà phê thông thường của bạn.Conversation

Lưu ý

Mark Lorch, Giáo sư Khoa học Truyền thông và Hóa học, Đại học Hull

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

sách_science

Thêm bài viết của tác giả này

Bạn cũng có thể thích

NGON NGU CO SAN

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

icon facebookicon twitterbiểu tượng youtubebiểu tượng instagrambiểu tượng pintrestbiểu tượng rss

 Nhận tin mới nhất qua email

Tạp chí hàng tuần Cảm hứng hàng ngày

Marie T.Russell's Daily Inspiration

VOERSELF VOICE

Xóa tàn dư của một phụ huynh lạm dụng, không yêu
Xóa tàn dư của một phụ huynh lạm dụng, không yêu
by Maureen J. St. Germain
Bạn sắp học một kỹ thuật rất cụ thể để xóa tiềm thức của bạn khỏi tất cả những điều cũ…
Quán cà phê sửa chữa: Phong trào toàn thế giới của những tình nguyện viên đam mê
Quán cà phê sửa chữa: Phong trào toàn thế giới của những tình nguyện viên đam mê
by Martine Postma
Rõ ràng mọi người trên toàn thế giới đã sẵn sàng cho sự thay đổi, sẵn sàng nói lời tạm biệt với xã hội vứt bỏ của chúng ta và…
Năm bước để thoát khỏi thái độ thích thú của bạn
Năm bước để thoát khỏi thái độ thích thú của bạn
by Jude bijou
Bạn có tâm trạng tiêu cực và khó thoát ra không? Cảm giác kéo dài của bạn dường như…
Chúng ta không thể che giấu sự thật: Full Supermoon ở Scorpio
Chúng ta không thể che giấu sự thật: Full Supermoon trong Scorpio
by Sarah Varcas
Siêu tuần trăng này đã diễn ra đầy đủ ở Scorpio lúc 3:33 sáng ngày 27 tháng 2021 năm XNUMX. Nó nằm đối diện với phần còn lại của…
Giấc mơ tiền nhận thức Daisy-Chains: Những chi tiết "tầm thường" của cuộc sống
Giấc mơ tiền nhận thức Daisy-Chains: Những chi tiết "tầm thường" của cuộc sống
by Eric Wargo
Bạn sẽ khám phá ra khi nhật ký giấc mơ của bạn phát triển rằng những giấc mơ của bạn được kết nối với nhau trong một trang web rộng lớn hoặc…
Tử vi Tuần hiện tại: 26/2 - 2021/XNUMX/XNUMX
Tử vi Tuần hiện tại: 26/2 - 2021/XNUMX/XNUMX
by Pam Younghans
Tạp chí chiêm tinh hàng tuần này dựa trên ảnh hưởng của các hành tinh và đưa ra các quan điểm và…
Du hành giữa các thế giới: Nhắm mắt lại để bạn có thể nhìn thấy
Nhắm Mắt Để Bạn Có Thể Thấy: Du Lịch Giữa Các Thế Giới Và Tìm Cách Kết Nối Lại
by Fabiana Fondevila
Từ thuở sơ khai của nền văn minh nhân loại, hầu như tất cả các dân tộc trên Trái đất đã sử dụng một số…
6 bước để tạo bài tập thể dục tại nhà nhạy cảm với chấn thương
6 bước để tạo bài tập thể dục tại nhà nhạy cảm với chấn thương
by Laura Khoudari
Tìm ra cách bắt đầu (hoặc quay trở lại) tập thể dục theo cách mà cảm xúc và thể chất…

ĐỌC MOST

Phòng ngủ của bạn có linh thiêng không?
Phòng ngủ của bạn có linh thiêng không? Tôn vinh thánh địa cá nhân của bạn
by Jon Robertson
Phòng ngủ là nơi chứa đựng những lời cầu nguyện và ước mơ, sự đơn độc và tình dục của chúng ta. Trong khu bảo tồn bên trong này,…
Trồng các biển quảng cáo hoa trong vườn của bạn để giúp các lỗi gặp rắc rối
Trồng các biển quảng cáo hoa trong vườn của bạn để giúp các lỗi gặp rắc rối
by Samantha Murray, Đại học Florida
Côn trùng bị thu hút bởi những cảnh quan nơi các loài thực vật có hoa cùng loài được nhóm lại với nhau…
Đánh bại cảnh sát? Thay vào đó, End Toxic Masculinity và 'Warrior Cops'
Đánh bại cảnh sát? Thay vào đó, End Toxic Masculinity và 'Warrior Cops'
by Angela Workman-Stark, Đại học Athabasca
Viên cảnh sát bị buộc tội giết người trong cái chết của George Floyd hiện đang bị xét xử ở…
Bạo lực gia đình: Kêu gọi trợ giúp ngày càng tăng - Nhưng câu trả lời vẫn chưa dễ dàng hơn
Bạo lực gia đình: Kêu gọi trợ giúp ngày càng tăng - Nhưng câu trả lời vẫn chưa dễ dàng hơn
by Tara N. Richards và Justin Nix, Đại học Nebraska Omaha
Các chuyên gia dự kiến ​​sự gia tăng nạn nhân bạo lực gia đình tìm kiếm sự giúp đỡ trong năm ngoái (2020). Nạn nhân…
Biến đổi khí hậu đe dọa cà phê - Nhưng chúng tôi đã tìm thấy một loài hoang dã ngon có thể giúp tiết kiệm cho buổi sáng của bạn
Biến đổi khí hậu đe dọa cà phê - Nhưng chúng tôi đã tìm thấy một loài hoang dã ngon có thể giúp tiết kiệm cho buổi sáng của bạn
by Aaron P Davis, Vườn bách thảo Hoàng gia, Kew
Thế giới yêu thích cà phê. Chính xác hơn, nó rất thích cà phê arabica. Từ mùi mới của nó…
Giành chiến thắng trong trận chiến trong đầu: Các vấn đề về viễn cảnh
Giành chiến thắng trong trận chiến trong đầu: Các vấn đề về viễn cảnh
by Peter Ruppert
Tất cả chúng ta đều trải qua quá trình tự nói chuyện tích cực và tiêu cực một cách thường xuyên. Cho dù bạn có nhận ra điều đó hay…
diệc nhìn ra mặt nước
Sống chậm lại và hòa mình vào thiên nhiên - Cách tạo ra những thành phố tốt đẹp hơn
by Björn Wickenberg, Đại học Lund
Trong suốt một năm qua làm việc tại nhà, tôi đã đi rất nhiều buổi sáng, giờ ăn trưa và…
COVID-19: Tập thể dục có thực sự giảm rủi ro không?
COVID-19: Tập thể dục có thực sự giảm rủi ro không?
by Jamie Hartmann-Boyce, Đại học Oxford
Một nghiên cứu mới của Hoa Kỳ cho thấy những người ít hoạt động thể chất có nhiều khả năng phải nhập viện…

Thái độ mới - Khả năng mới

Nội địa.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Tất cả các quyền.