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O ensaio pode ser interessante por sua leitura colorimétrica, que pode permitir novas aplicações e elementos de forma. No entanto, a preparação da amostra inclui uma etapa de extração de RNA baseada em esferas, o que pode reduzir o custo e o tempo necessários para a realização do ensaio. O rápido crescimento da pandemia de COVID-19 destaca as deficiências no atual paradigma de testes laboratoriais para diagnóstico viral.

No entanto, este teste requer o sistema GeneXpert, do qual existem apenas 5.000 sistemas disponíveis nos Estados Unidos. O teste também requer a extração de RNA como uma etapa separada da amplificação e detecção, o que representa uma limitação à escalabilidade e pode limitar a disponibilidade à medida que a demanda por suprimentos críticos aumenta. A tecnologia de amplificação isotérmica Abbott ID NOW garante a entrega de resultados positivos em menos de 15 minutos, ao mesmo tempo em que oferece um dispositivo com tamanho e peso portáteis.

No entanto, esta verificação também requer um instrumento especializado com problemas de disponibilidade devidamente documentados (24–26). Também pode haver problemas com a precisão deste teste, embora as alegações sobre a precisão ainda estejam sob revisão. Outra tecnologia isotérmica com bom desempenho é o Ensaio Diagnóstico SARS-CoV-2 LAMP da Color Genomics, com um limite de detecção de cerca de 0,75 cópias de RNA viral por microlitro, 100% de concordância positiva e negativa para 543 amostras de pacientes.

Embora o paradigma atual baseado em laboratório para SARS-CoV-2 seja escalável e possa ser automatizado para alta produtividade, pode haver uma necessidade urgente de alternativas que ampliem as opções de testes em locais de atendimento e em locais com poucos recursos. Embora fontes de teste estejam disponíveis em algumas áreas densamente povoadas e ricas, algumas regiões não têm fácil acesso a testes laboratoriais, o que requer equipamentos, infraestrutura e experiência especializados.

Para ampliar esse acesso, há uma necessidade de tecnologias aplicadas que sejam rápidas, transportáveis ​​e de baixo custo, mas também capazes de fornecer limites de detecção comparáveis ​​aos métodos laboratoriais. Antes de testar as amostras médicas, uma avaliação inicial da plataforma foi realizada por meio da adição de SARS-CoV-2 inativado (5.000 cópias por μL) e controle negativo (zero cópias por μL) em VTM. As imagens de fluorescência em tempo real, subtraídas da linha de base, da amplificação no cartucho para 5.000 cópias por μL de vírus em VTM e controle negativo são mostradas no Apêndice SI, Figura 1. Da mesma forma, o Vídeo S1 também mostra o vídeo com registro de data e hora da amplificação no cartucho para 5.000 cópias por μL de vírus em VTM e controle negativo.

Embora a PCR continue sendo o padrão ouro comprovado para diagnósticos científicos, há uma necessidade urgente de abordagens diferentes que sejam suficientemente baratas e rápidas para fornecer um prognóstico no nível de uso. Uma limitação importante dos ensaios atuais para a detecção do SARS-CoV-2 decorre de sua dependência de protocolos demorados, trabalhosos e baseados em laboratório para isolamento viral, lise e eliminação de materiais inibidores. Embora a RT-PCR continue sendo o padrão ouro para a realização de diagnósticos científicos para amplificação de sequências de RNA, há uma necessidade urgente de plataformas de teste alternativas que sejam rápidas, precisas, simples e portáteis. Aqui, demonstramos a detecção isotérmica do SARS-CoV-2 baseada em ácido nucleico RT-LAMP com um cartucho fabricado aditivamente e um dispositivo baseado em smartphone para testes que podem ser realizados no nível de coleta de amostras. O novo teste, que ainda depende de PCR para transformar o RNA viral em DNA e depois amplificar as sequências, pode processar cerca de 90 amostras em menos de três horas, relata o STAT, com potencial para escalar muito mais em laboratórios maiores com automação.

Utilizando este padrão com picos, uma detecção positiva foi absorvida em apenas 30 minutos a partir do início da reação. O fluxo de trabalho completo, desde a coleta do padrão até a avaliação usando nosso sistema móvel, é ilustrado na Figura 1A. Primeiro, o padrão é obtido da pessoa afetada utilizando um swab nasofaríngeo. Em seguida, o swab é transportado para a solução de VTM e agitado suavemente para transferir os vírus do swab para o VTM.

Em terceiro lugar, o swab é descartado e alíquotas do VTM são lisadas termicamente (95 °C, 1 min). Em seguida, a amostra lisada e os reagentes RT-LAMP são carregados em seringas de 1 e 5 mL, respectivamente. Em seguida, as seringas são acopladas ao cartucho microfluídico e a amostra lisada e os reagentes RT-LAMP são injetados simultaneamente no cartucho. Por fim, o cartucho é colocado dentro do suporte móvel para smartphone e a amplificação do ácido nucleico com corante fluorescente intercalado ocorre a 65 °C. O monitoramento em tempo real da emissão de fluorescência gerada durante a amplificação é realizado usando uma câmera digital de smartphone, e a análise da imagem fornece o momento em que a amplificação ocorreu. O teste Cepheid SARS-CoV-2 pode apresentar resultados positivos e negativos para a detecção de SARS-CoV-2 em aproximadamente 30 e 45 minutos, respectivamente.

O método padrão ouro atual para a detecção do vírus SARS-CoV-2 a partir de swabs de NP baseia-se na RT-PCR, que também requer protocolos laboratoriais para extração e concentração viral. A maioria dos testes diagnósticos de COVID-19 disponíveis comercialmente nos Estados Unidos, Europa e Ásia são métodos de bancada destinados ao uso laboratorial e não são projetados especificamente para portabilidade e aplicações no ponto de uso.