Syntetiska biologer skapar pappersbaserad diagnostik för ebola

James Collins, en syntetisk biolog vid Boston University, säger att han har kunnat skriva ut ingredienserna för enkla DNA-experiment på papper, frystorka dem och använda dem så mycket som ett år senare. Det kan leda till billiga diagnostiska tester för virus som ebola.

Dessa papperslappar innehåller frystorkade ingredienser för enkla vetenskapliga experiment.

Arbetet, som beskrivs denna vecka i tidskriften Cell av Collins och kollegor från Harvard, kan leda till bandage som ändrar färg om en infektion utvecklas, miljösensorer som bärs på kläder eller billig diagnostik för virus som ebola.

Idén med billig pappersbaserad diagnostik är inte ny. Men hittills har dessa tester förlitat sig på traditionell kemi som graviditetstester gör (se Superbilliga hälsotester och pappersdiagnostik). Collins säger att hans arbete nu utökar idén till exakt konstruerade genetiska reaktioner.

Tekniken är en anpassning av en arbetshästlabbmetod känd som ett cellfritt system, där de grundläggande processerna i en cell - som att läsa en DNA-sträng för att göra ett protein - utförs i ett provrör.

Framsteg som Collins gjorde var att bädda in cellfria system på poröst papper. Hans team lade till några viktiga enzymer samt specialdesignade gener som gör proteiner, men bara om de triggas av en matchande DNA- eller RNA-sträng.

Det är en pragmatisk, mycket stor förbättring, säger Julius Lucks, biträdande professor i kemi- och biologisk teknik vid Cornell University. Nu kan vi fråga 'Vad vill vi göra [med det]?'

Collins visade att systemet kunde upptäcka ebolaviruset, vars genetiska kod består av RNA. När hans team lade till bitar av ebola-RNA till papperstestremsor, fullbordade det genetiska materialet en krets som möjliggjorde produktion av ett protein som färgade papperet, vilket fick det att bli mörklila på ungefär en timme.

Att använda papperstesterna kräver fortfarande viss labbexpertis, till exempel för att först isolera det genetiska materialet från ett virus eller en bakterie. Men Collins säger att papperstesterna i sig är extremt billiga. Han uppskattar att varje detektionsremsa endast skulle kosta mellan 4 och 65 cent och skulle kunna designas och produceras på någon dag.

Jag tycker det är väldigt coolt, sa Lingchong You, docent i biomedicinsk teknik vid Duke University. Konceptuellt är det extremt enkelt.

Dölj