Universitas dan DENSO Kembangkan Biosensor untuk Mendeteksi SARS-CoV-2 dan Percepat Pengembangan untuk Aplikasi Praktis

TOKYO, 21 Okt 2021 – (JCN Newswire) – Universitas Tokai, Universitas Teknologi Toyohashi, Universitas Chubu, dan DENSO Corporation telah mengembangkan peralatan pengujian untuk mendeteksi SARS-CoV-2 dengan dukungan dari Badan Penelitian dan Pengembangan Medis Jepang ( AMED)(1). Universitas dan DENSO hari ini mengumumkan bahwa kelompok tersebut telah berhasil mengembangkan biosensor berdasarkan mekanisme baru dan mendeteksi SARS-CoV-2. Kelompok ini akan mempercepat pengembangan menuju aplikasi praktis untuk berkontribusi pada diagnosis dini penyakit menular, yang merupakan faktor kunci dalam membatasi penyebaran virus.

Untuk mencegah sistem medis kewalahan karena penyakit menular virus, penting untuk mencegah penyebaran virus dengan diagnosis dini dan isolasi. Saat ini, tes PCR (2) dan tes antigen (3) digunakan untuk diagnosis SARS-CoV-2. Namun, tes ini tidak dapat mengevaluasi "infektivitas virus", yang menunjukkan kekuatan virus yang terdeteksi untuk menginfeksi. Tes PCR ditandai dengan sensitivitas deteksi virus yang tinggi, tetapi upaya proses pra-perawatan sampel membebankan beban kerja yang tinggi pada profesional medis. Sementara itu, tes antigen sederhana, tetapi akurasi pendeteksiannya bervariasi. Ada permintaan yang meningkat untuk sensitivitas tinggi dan metode deteksi sederhana untuk mengevaluasi penularan virus.

Universitas dan DENSO telah mengembangkan biosensor untuk peralatan pengujian klinis untuk memungkinkan deteksi kuantitatif yang cepat dan sensitif dari infektivitas virus. Tidak seperti tes PCR dan tes antigen, biosensor mendeteksi protein lonjakan(4) pada permukaan virus, yang memicu infeksi, dengan menggunakan sensor semikonduktor dan aptamer.(5) Kelompok tersebut telah berhasil mengembangkan deteksi yang sangat sensitif terhadap SARS-CoV- 2 dengan sensitivitas tinggi dengan menggunakan teknik ini untuk pertama kalinya di dunia. (6)

Sensor semikonduktor dapat mengukur viral load secara kuantitatif dengan menggunakan sinyal listrik. Dengan demikian, diharapkan dapat digunakan untuk menentukan status infeksi dan mengkonfirmasi kemanjuran pengobatan dengan akurasi tinggi. Sebuah aptamer berukuran kecil dan mengikat secara selektif ke berbagai jenis protein. Ini juga mudah dirancang dan dapat diproduksi secara massal dengan cepat, sehingga aptamers dapat digunakan untuk mendeteksi virus yang tidak dikenal.

Tujuan pengembangan biosensor oleh universitas dan DENSO adalah untuk menentukan infektivitas SARS-CoV-2 dan menawarkan tes baru yang memiliki sensitivitas deteksi virus yang setara dengan tes PCR dan yang sesederhana tes antigen. Kelompok ini akan meningkatkan teknologi dasar dan mempercepat pengembangan menuju aplikasi praktis.

Universitas dan DENSO tetap berkomitmen untuk mencegah penyebaran infeksi SARS-CoV-2 dengan memanfaatkan teknologi yang telah disempurnakan melalui proyek tersebut.

(1) AMED
Universitas dan DENSO mengembangkan biosensor dengan dukungan AMED, dengan proyek yang disebut “Sistem deteksi biomolekul berbasis sensor semikonduktor canggih menuju diagnosis SARS-CoV-2 yang menular”
(2) tes PCR
Tes untuk mendeteksi gen dalam virus.
(3) Tes antigen
Dalam tes antigen yang khas, protein nukleokapsid dalam virus dideteksi menggunakan antibodi.
(4) Protein paku
Protein pada permukaan virus. Ini memiliki fungsi mengikat reseptor sel manusia dan memicu infeksi.
(5) Aptamer
Molekul asam nukleat yang disintesis secara artifisial. Ini ikatan dengan zat tertentu.
(6) Untuk pertama kalinya di dunia
Teknologi pertama di dunia untuk mendeteksi protein lonjakan dengan menggunakan sensor semikonduktor dan aptamer.

Peran dan komentar masing-masing

Universitas Tokai
Dari sudut pandang pengendalian infeksi dan dokter laboratorium, kami ingin sekali mengembangkan sistem yang dicirikan oleh sensitivitas dan spesifisitas yang luar biasa dan mampu mendiagnosis dengan cepat untuk menentukan infeksi dengan operasi sederhana. Kami menawarkan saran tentang aplikasi praktis dan memastikan manajemen akurasi dengan menggunakan produk, yang dikembangkan dengan kemampuan teknik terdepan di dunia.

Universitas Teknologi Toyohashi
Kami membuat sensor semikonduktor yang mampu mengubah viral load menjadi sinyal listrik dan memasoknya ke proyek ini. Penggunaan teknologi semikonduktor memungkinkan untuk membedakan virus yang menyebabkan gejala yang sangat mirip dalam satu pengujian dengan menggunakan sensor sekecil sebutir beras.

Universitas Chubu
Kami menyiapkan dan memasok berbagai jenis virus untuk mengevaluasi kekhususan sensor semikonduktor. Biosensor ini mampu mendeteksi “virus menular” secara cepat yang tidak dapat ditentukan dengan metode konvensional seperti tes PCR. Penentuan status perkembangbiakan virus (yaitu, apakah virus yang telah masuk ke dalam tubuh mempertahankan infektivitasnya atau tidak) akan memperjelas waktu kapan deteksi dan/atau isolasi virus dapat diselesaikan, dan membantu individu yang terinfeksi kembali ke kehidupan normal.

Perusahaan DENSO
Kami menyediakan bioteknologi untuk mendeteksi virus menggunakan sensor semikonduktor dengan sensitivitas yang lebih tinggi dengan memanfaatkan sepenuhnya keahlian kami yang berasal dari R&D dalam mendeteksi berbagai virus dan biomarker, yang dilakukan sebagai bagian dari penelitian lanjutan untuk menciptakan ruang kabin yang nyaman. Kami akan mempercepat pengembangan menuju aplikasi praktis dengan memanfaatkan bioteknologi dan teknologi semikonduktor yang telah disempurnakan selama bertahun-tahun beroperasi.

Sumber: https://www.jcnnewswire.com/pressrelease/70430/3/