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As máquinas Nespresso, que distribuem café expresso e café a partir de cápsulas de café, podem ser usadas para testes ambicioso   A transição para o trabalho doméstico teve seus desafios para todos nós, mas quando seu trabalho envolve pesquisar aplicaç...

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Testes caseiros para COVID-19 com cápsulas de café?

Publicado por: admin
07/04/2021 12:16:46

As máquinas Nespresso, que distribuem café expresso e café a partir de cápsulas de café, podem ser usadas para testes ambicioso

 

A transição para o trabalho doméstico teve seus desafios para todos nós, mas quando seu trabalho envolve pesquisar aplicações biológicas para nanotecnologia, esses testes são um pouco mais complicados do que fazer malabarismos com o uso de banda larga em casa. Tão impedido de entrar em seu laboratório, você pode razoavelmente esperar que a pesquisa do químico orgânico Vittorio Saggiomo , do grupo de Bionanotecnologia da Universidade e Pesquisa de Wageningen na Holanda, tenha chegado a um impasse.

 

Mas Saggiomo é um tipo criativo e imaginativo, e então ele começou a se perguntar se poderia usar eletrodomésticos comuns na luta contra COVID-19. Mais especificamente, ele poderia criar um teste doméstico barato e altamente sensível para o vírus? Acontece que ele podia. Sua equipe postou a ideia em um servidor de pré - impressão, o ChemArxiv . O artigo ainda não foi revisado por outros cientistas.

 

No momento, existem dois tipos principais de teste COVID-19 : o teste PCR e o teste de fluxo lateral (LFT). O teste de PCR padrão ouro verifica a presença do vírus, detectando seu material genético conhecido como RNA. Mas há pequenas quantidades de material viral em um swab, então o material precisa ser convertido em DNA e amplificado antes de ser detectado. E isso é conseguido pela “ reação em cadeia da polimerase ”, que é o que significa PCR.

 

O processo envolve ciclos repetidos em uma faixa de temperatura entre 50 ° C e 90 ° C. Durante cada ciclo, a quantidade de DNA dobra, então, após 30 ciclos, mais de um bilhão de cópias do material viral podem ser criadas a partir de apenas uma fita do material inicial. O material amplificado é então detectado com marcadores fluorescentes que se fixam nas sequências de DNA viral.

 

Como tal, o PCR é uma técnica altamente sensível, mas necessita de materiais e equipamentos especializados para funcionar. É por isso que os testes são enviados para um laboratório e leva um ou dois dias para obter o resultado.

 

O segundo teste comum é o teste de fluxo lateral (LFT) . Estes funcionam detectando fragmentos de cascas de proteínas virais. Incorporados nas tiras dos LFTs estão os anticorpos que se ligam ao vírus. Esses anticorpos são marcados com minúsculas partículas de ouro, que aparecem em vermelho, permitindo que você os veja no dispositivo de teste. Os anticorpos marcados se acumulam em bandas distintas no LFT dependendo se o vírus está presente ou não.

 

Os LFTs são rápidos, baratos e fáceis de usar, tornando-os ideais para testes domésticos e comunitários. Mas eles não são nem de longe tão sensíveis quanto os testes de PCR - eles só identificam pessoas com altas cargas virais. Isso significa que muitas pessoas infectadas obterão um resultado falso negativo desses testes.

 

Testes CoroNaspresso

Idealmente, precisamos de um teste caseiro que seja tão fácil de usar quanto os LFTs, mas tão sensível quanto o teste PCR. Um excelente candidato é um método chamado amplificação isotérmica mediada por loop (lâmpada) . Isso funciona de acordo com princípios muito semelhantes ao PCR, produzindo várias cópias do material genético inicial - que você pode obter de um cotonete - mas tem algumas vantagens importantes.

 

Por exemplo, pode ser combinado com uma prática “leitura de cores”. Quando ocorre a reação da Lâmpada, ela provoca um aumento na acidez da amostra. Isso significa que você pode adicionar uma substância que muda de cor de acordo com o valor do pH na mistura de reação, fornecendo uma indicação visual de um resultado positivo ou negativo. Outra vantagem é que as reações da lâmpada são realizadas a uma temperatura fixa (cerca de 65 ° C), em vez de precisar de um ciclo constante por uma faixa de temperaturas.

 

No entanto, a lâmpada ainda precisa de um controle preciso da temperatura. Os sistemas de controle de temperatura - sejam eles em uma máquina de PCR, um instrumento de lâmpada ou um forno doméstico - geralmente são obtidos com termostatos eletrônicos. No entanto, fabricar e enviar novos dispositivos eletrônicos projetados especificamente para testes de lâmpadas domésticos é impraticável (especialmente no meio de uma pandemia). Então, Saggiomo tentou encontrar uma maneira de contornar isso. Ele se deparou com substâncias chamadas materiais de mudança de fase que absorvem energia (calor) à medida que derretem e, assim, mantêm uma temperatura constante.

 

Depois de encontrar uma cera feita de tal material que derreteu exatamente na temperatura exigida, Saggiomo começou a construir um dispositivo para abrigar os tubos de reação da Lâmpada e os pedaços de cera. Em seguida, ele precisava ser inserido em algum outro material que pudesse ser aquecido. O invólucro perfeito acabou por ficar bem na cara dele enquanto preparava seu café da manhã: cápsulas para a máquina de café Nespresso.

 

A etapa final foi apenas encontrar a maneira certa de aquecer as cápsulas. Depois de experimentar a lava-louças (funcionou, mas as amostras continuaram se perdendo), o forno de microondas (falhou porque os tubos superaqueceram e as tampas estouraram) e as xícaras cheias de água quente (sem controle suficiente da temperatura), Saggiomo se acomodou em uma panela simples de água fervente em um fogão. O dispositivo “CoroNaspresso” resultante, quando testado por outros membros da equipe, com cotonetes de seis pessoas, identificou corretamente três casos de COVID-19 (estes tinham uma cor diferente dos testes negativos).

 

 
Teste de cobiça em casa. Tweet por @V_Saggiomo

O teste, incluindo as cápsulas, cera de mudança de fase e frascos para inserir material genético, seria fácil de produzir aos milhões. As pessoas poderiam então coletar material genético em casa e aquecer as cápsulas para obter os resultados. Esses dispositivos também são baratos (cerca de € 0,20), fáceis de fazer, fáceis de usar e amplamente recicláveis. Talvez veremos os testes CoroNespresso em nossas casas em breve, mas não os confunda com suas cápsulas de café normais.

 

Por 

Professor de Ciência, Comunicação e Química, University of Hull

Originalmente Produzido e Publicado por: The Conversation

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