हार्वर्ड और एमआईटी के वैज्ञानिकों ने एक कम लागत वाला, सीआरआईएसपीआर-आधारित डायग्नोस्टिक परीक्षण विकसित किया है जो उपयोगकर्ताओं को घर पर लार के नमूने का उपयोग करके SARS-CoV-2 वायरस और इसके कई प्रकारों के लिए खुद का परीक्षण करने की अनुमति देता है, बिना किसी अतिरिक्त उपकरण की आवश्यकता के। शोधकर्ताओं ने कहा कि डिवाइस, जिसे मिनिमली इंस्ट्रूमेंटेड शरलॉक (miSHERLOCK) कहा जाता है, उपयोग में आसान है और ऐसे परिणाम प्रदान करता है जिन्हें एक घंटे के भीतर स्मार्टफोन ऐप पर पढ़ा और सत्यापित किया जा सकता है।
उन्होंने कहा, “यह प्रयोगों में SARS-CoV-2 के तीन अलग-अलग प्रकारों के बीच सफलतापूर्वक अंतर करता है, और डेल्टा जैसे अतिरिक्त वेरिएंट का पता लगाने के लिए इसे तेजी से पुन: कॉन्फ़िगर किया जा सकता है,” उन्होंने कहा।
साइंस एडवांसेज जर्नल में वर्णित डिवाइस को 3डी प्रिंटर और आमतौर पर उपलब्ध घटकों का उपयोग करके लगभग 15 अमरीकी डालर में इकट्ठा किया जा सकता है, और हार्डवेयर का पुन: उपयोग करने से व्यक्तिगत परख की लागत प्रत्येक 6 अमरीकी डालर तक कम हो जाती है।
“miSHERLOCK रोगी के नमूनों को एक केंद्रीकृत परीक्षण स्थान पर ले जाने की आवश्यकता को समाप्त करता है और नमूना तैयार करने के चरणों को बहुत सरल करता है, जिससे रोगियों और डॉक्टरों को व्यक्तिगत और सामुदायिक स्वास्थ्य की एक तेज़, अधिक सटीक तस्वीर मिलती है, जो एक विकसित महामारी के दौरान महत्वपूर्ण है,” हेलेना डे ने कहा। पुइग, हार्वर्ड यूनिवर्सिटी और मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (MIT) में पोस्टडॉक्टरल फेलो हैं।
शोधकर्ता ने “विशिष्ट उच्च संवेदनशीलता एंजाइमेटिक रिपोर्टर अनलॉकिंग” (SHERLOCK) नामक एक CRISPR-आधारित तकनीक का उपयोग किया।
CRISPR तकनीक जीनोम के संपादन के लिए एक सरल लेकिन शक्तिशाली उपकरण है। यह शोधकर्ताओं को डीएनए अनुक्रमों को आसानी से बदलने और जीन फ़ंक्शन को संशोधित करने की अनुमति देता है। शर्लक विशिष्ट स्थानों पर डीएनए या आरएनए को काटने के लिए CRISPR की आणविक कैंची – Cas12a नामक एक एंजाइम का उपयोग करता है।
शोधकर्ताओं ने वायरस के कई प्रकारों में संरक्षित न्यूक्लियोप्रोटीन नामक जीन के एक विशिष्ट क्षेत्र में SARS-CoV-2 RNA को काटने के लिए SHERLOCK का उपयोग किया। जब आणविक कैंची न्यूक्लियोप्रोटीन जीन को सफलतापूर्वक बांधती है और काटती है, तो एकल-फंसे डीएनए जांच को भी काट दिया जाता है, जिससे एक फ्लोरोसेंट संकेत उत्पन्न होता है।
उन्होंने स्पाइक प्रोटीन अनुक्रमों में वायरल म्यूटेशन के एक पैनल को लक्षित करने के लिए डिज़ाइन किए गए अतिरिक्त SHERLOCK assays भी बनाए जो तीन SARS-CoV-2 आनुवंशिक वेरिएंट का प्रतिनिधित्व करते हैं: अल्फा, बीटा और गामा। स्पाइक प्रोटीन का उपयोग SARS-CoV-2 वायरस द्वारा मानव कोशिकाओं को संक्रमित और प्रवेश करने के लिए किया जाता है।
टीम ने परीक्षण के लिए नासॉफिरिन्जियल स्वैब नमूनों के बजाय लार का उपयोग किया क्योंकि उपयोगकर्ताओं के लिए लार एकत्र करना आसान है, और अध्ययनों से पता चला है कि SARS-CoV-2 संक्रमण के बाद के दिनों में अधिक संख्या में लार में पता लगाने योग्य है। शोधकर्ताओं ने 27 COVID-19 रोगियों और 21 स्वस्थ रोगियों के नैदानिक लार के नमूनों का उपयोग करके उनके नैदानिक उपकरण का परीक्षण किया।
उन्होंने पाया कि miSHERLOCK ने 96 प्रतिशत समय में COVID-19-पॉजिटिव रोगियों और 95 प्रतिशत बिना रोग वाले रोगियों की सही पहचान की। शोधकर्ताओं ने अल्फा, बीटा और गामा SARS-CoV-2 वेरिएंट के खिलाफ इसके प्रदर्शन का परीक्षण किया, जिसमें स्वस्थ मानव लार को फुल-लेंथ सिंथेटिक वायरल आरएनए के साथ प्रत्येक वेरिएंट का प्रतिनिधित्व करने वाले म्यूटेशन के साथ स्पाइक किया गया।
उन्होंने पाया कि डिवाइस वायरल आरएनए सांद्रता की एक श्रृंखला में प्रभावी था। “MiSHERLOCK के बारे में एक बड़ी बात यह है कि यह पूरी तरह से मॉड्यूलर है। डिवाइस स्वयं परख से अलग है, इसलिए आप आरएनए या डीएनए के विशिष्ट अनुक्रम के लिए अलग-अलग assays में प्लग इन कर सकते हैं, जिसका आप पता लगाने की कोशिश कर रहे हैं,” एमआईटी मीडिया लैब में एक शोध सहायक देवोरा नज्जर ने कहा।
टीम ने कम-संसाधन सेटिंग्स को ध्यान में रखते हुए अपना उपकरण बनाया, क्योंकि महामारी ने दुनिया के विभिन्न हिस्सों में मौजूद स्वास्थ्य सेवा में भारी असमानताओं को प्रकाश में लाया है।
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