HIV – Diagnosi in 80 minuti senza elettricità con NINA



diagnosi HIV rapida con strumento manuale testLa diagnosi del virus dell’ HIV e di altre malattie infettive presenta una sfida unica in luoghi remoti e in mancanza di energia elettrica, di refrigerazione e di personale sanitario adeguatamente formato.

E’ stato sviluppato un dispositivo senza energia elettrica a basso costo, che utilizza una reazione chimica su piccola scala, piuttosto che energia elettrica, per fornire il calore necessario per amplificare e rilevare il DNA o RNA di patogeni presenti in campioni di sangue ottenuti da soggetti potenzialmente infetti.

Gli scienziati di un’organizzazione internazionale non-profit, la Global Health (PATH, Seattle, WA, USA) hanno sviluppato e hanno continuato a migliorare un sistema noto come NINA, per amplificazione non strumentale degli acidi nucleici. L’obiettivo era quello di ampliare l’accesso alla diagnostica accurata ovunque sia necessaria, in particolare quelle aree che non hanno energia elettrica affidabile. Il processo di amplificazione comporta l’estrazione di acidi nucleici dal campione di sangue di un individuo, mescolandolo con un segmento di acido nucleico dal patogeno di interesse, e utilizzando il calore temperatura costante in un processo che rende molte copie (amplifica) gli acidi nucleici presenti nel campione di sangue. I risultati della prova sono altamente accurati e facilmente visualizzati con un semplice astina che rivela una banda colorata che indica la presenza del patogeno acidi nucleici.

La squadra ha progettato ogni componente dell’ incubatore per le massime prestazioni, assicurando che la reazione di amplificazione che avviene in provette mantenga una temperatura costante. Per raggiungere questo obiettivo, il gruppo identificato un composto speciale che può memorizzare e regolare il calore generato dalla reazione chimica e può anche essere facilmente configurato per il disegno del tubo titolare, garantendo riscaldamento uniforme sulla superficie di ciascun tubo. Nel progettare il corpo principale del dispositivo, il team ha utilizzato una termocamera per valutare le prestazioni dei materiali poco costosi, e alla fine ha scelto un thermos riutilizzabile ed una copertura che riducono al minimo la perdita di calore del sistema.

La squadra ha controllato la capacità dell’incubatore NINA di funzionare correttamente in un intervallo di temperature ambiente. Il gruppo ha dimostrato che il loro sistema di amplificazione fornisce una rivelazione sensibile e ripetibile di HIV-1 in soli 80 minuti. Ora stanno lavorando per accoppiare il sistema di amplificazione con una semplice tecnica per la preparazione di acidi nucleici da campioni di sangue sul campo. La nuova versione del dell’incubatore è in lega di ferro di magnesio (MgFe). MgFe è stato scelto perché costa solo 0,06 USD per reazione e può essere fornito in un pacchetto autonomo. Per avviare la reazione che produce calore, un tecnico aggiunge semplicemente una soluzione salina al pacchetto sul fondo del thermos.

Paul LaBarre, MME, un ufficiale tecnico senior presso PATH e autore principale dello studio, ha detto: “Per completare l’impostazione di questa  risorsa diagnostica, un rimanente bisogno è l’integrazione di un metodo semplice per isolare gli acidi nucleici da campioni di sangue di pazienti prima dell’ amplificazione . I metodi attuali sono costosi e tecnicamente difficili. Fortunatamente, ci sono diversi metodi promettenti che stiamo testando” Lo studio è stato pubblicato il 26 novembre 2014, nella rivista Public Library of Science ONE.

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