새로 개발된 신속 테스트는 SARS-CoV-2와 같은 병원체를 안정적으로 감지하는 데 몇 초 밖에 걸리지 않습니다.

팀은 이 진행 상황을 저널에 보고합니다. 네이처 커뮤니케이션즈. “우리의 테스트는 샘플링과 그 밖의 모든 것을 포함하여 실제로 1분도 채 걸리지 않았습니다. 이것은 예를 들어 경기장 입구의 컨트롤과 같이 완전히 새로운 응용 분야를 열어줍니다.

높은 감도로 감지된 가장 작은 변화

표면을 특수하게 엔지니어링하여 자기 특성을 조정할 수 있을 뿐만 아니라 표면의 기능도 조정할 수 있습니다. 예를 들어 특정 항체 또는 항원을 비드에 결합하는 데 사용할 수 있습니다.

이러한 바인딩이 발생하면 입자가 최소한으로 커집니다. 크기가 수 나노미터에 불과한 이 변화를 측정할 수 있도록 하기 위해 Julius-Maximilians-Universität Würzburg(JMU) 물리학 연구소의 Volker Behr 교수와 Patrick Vogel 박사가 이끄는 팀은 새로운 방법을 개발했습니다. 측정 방법: Critical Offset Magnetic PArticle SpectroScopy 또는 줄여서 COMPASS. 이 절차에는 소량의 도량형 노력만 필요합니다. 복잡한 ELISA 테스트에 빠르고 유사하게 민감합니다.

물리학자들은 JMU 바이러스학 및 면역생물학 연구소의 Lars Dölken 교수 작업 그룹과 함께 실제 응용 테스트를 수행했습니다. 그들은 휴대용 COMPASS 측정 장치를 사용하여 새로운 신속 테스트가 단 몇 초 만에 SARS-CoV-2에 대한 항체를 감지하여 강력한 결과를 얻을 수 있음을 보여줄 수 있었습니다.

영리하게 조작된 자기 입자

입자 시스템의 특수 표면이 이러한 성공에 결정적입니다. 에를랑겐 대학병원 ENT 클리닉의 실험 종양학 및 나노의학 부문의 Christoph Alexiou 교수가 이끄는 실무 그룹이 설계를 담당하고 있습니다. 이 그룹은 자성 입자의 생산 및 기능화 분야의 리더입니다.

Erlangen의 팀은 다양한 결합 파트너가 특별히 부착될 수 있는 방식으로 입자의 표면을 영리하게 조작했습니다. 그런 다음 이들은 병원체 특정 항원 또는 항체에 결합할 수 있습니다.

속도와 안정성이 필요할 때

“새로운 측정 방법은 속도와 신뢰성이 요구되는 많은 가능한 응용 분야를 열어줍니다.”라고 Behr 교수는 말합니다. 여기에는 예를 들어 신종 바이러스성 질병의 탐지 또는 신고 대상 질병에 대한 가축 선별이 포함됩니다.

새로 출현하는 병원체에 대한 적응은 실제로 매우 빠르게 구현될 수 있다고 그는 말합니다. “Erlangen의 그룹은 자성 나노입자를 더 큰 규모로 생산할 가능성이 있습니다. 상응하는 리간드만 있으면 테스트 혈청을 생산할 수 있습니다.”라고 Behr 교수는 설명합니다. 그러나 전 세계적인 대규모 생산을 위해서는 대규모 산업 파트너가 필요합니다.

연구의 다음 단계

Würzburg 물리학 연구소의 팀은 현재 COMPASS 효과의 잠재력을 최대한 활용하기 위해 훨씬 더 깊이 측정 기반이 되는 COMPASS 효과의 물리학을 이해하기 위해 노력하고 있습니다. 또한 새로운 측정 방법론은 현재 다양한 응용 프로그램에서 테스트되고 있습니다.