Een PCR van 5 minuten, sneller dan zelfdiagnosekits

PCR-technologie is een moleculaire diagnostische technologie die doelnucleïnezuren detecteert door de hoeveelheid DNA te vergroten. Het heeft sinds de ontwikkeling in 1984 aanzienlijke vooruitgang geboekt op het gebied van de levenswetenschappen.

Deze technologie is onlangs bekend geworden bij het publiek vanwege de COVID-19-pandemie, aangezien PCR nucleïnezuren kan detecteren die het COVID-19-virus identificeren. Vanwege de technische aard van de PCR-test kunnen de resultaten echter niet onmiddellijk worden geleverd. De test duurt minimaal één tot twee uur, omdat er herhaalde temperatuurcycli nodig zijn (60~95℃).

Dr. Sang Kyung Kim en het onderzoeksteam van Dr. Seungwon Jung van het Center for Augmented Safety System with Intelligence, Sensing van het Korea Institute of Science and Technology (KIST) hebben aangekondigd dat ze een ultrasnelle PCR-technologie hebben ontwikkeld. Door het gebruik van fotothermische nanomaterialen verkort de ultrasnelle PCR de testtijd met een factor 10 in vergelijking met de tijd die nodig was voor de bestaande test. De nieuwe methode is in vijf minuten voltooid, met een diagnostische prestatie die gelijk is aan die van de bestaande testmethode.

Fotothermische nanomaterialen genereren direct warmte bij lichtbestraling. Als zodanig stijgen fotothermische nanomaterialen snel in temperatuur, maar het is moeilijk om de prestaties te behouden vanwege hun lage stabiliteit. Het KIST-onderzoeksteam heeft een polymeercomposiet ontwikkeld dat fotothermische nanomaterialen fysiek vasthoudt en hun instabiliteit kan overwinnen.

Door het toe te passen op een PCR-systeem hebben ze met succes een compact PCR-systeem zonder warmteplaat ontwikkeld. Bovendien implementeerden ze een multiplex diagnostische technologie die meerdere genen tegelijk detecteert, waardoor ze in één reactie verschillende soorten COVID-19-varianten kan onderscheiden.

Het werk wordt gepubliceerd in het tijdschrift ACS Nano.

Directeur Sang Kyung Kim stelt: “Door aanvullend onderzoek zijn we van plan om de ontwikkelde ultrasnelle PCR-technologie dit jaar te miniaturiseren, om een ​​apparaat te ontwikkelen dat overal kan worden gebruikt. Terwijl we de kracht van PCR als nauwkeurige diagnostische methode behouden, zullen we het gemak ervan vergroten.” , toepasbaarheid in het veld en snelheid, waardoor we verwachten dat het een diagnostisch precisieapparaat zal worden dat kan worden gebruikt in primaire lokale klinieken, apotheken en zelfs thuis. Bovendien is PCR-technologie een universele moleculaire diagnostische technologie die kan worden toegepast op verschillende andere ziekten dan infectieziekten, dus het zal meer toepasbaar worden.”