В борьбе с пандемией COVID-19 потенциальный переломный момент заключается в том, что новое приложение для мобильного телефона и лабораторный набор превратили смартфон в систему обнаружения COVID-19/гриппа. Система обнаружения является одним из самых быстрых, чувствительных, доступных и масштабируемых известных тестов, и ее можно легко адаптировать для других патогенов с пандемическим потенциалом, включая смертельные варианты COVID и гриппа. Он также предоставляет платформу для недорогого домашнего тестирования.
Исследование смартфонов, разработанное исследовательской группой ученых и коллег из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, было опубликовано в журнале JAMA Network Open . Системе удалось добиться быстрой и точной диагностики COVID-19, вариантов COVID и вирусов гриппа. Приложение использует камеру смартфона для измерения химической реакции и определяет диагноз за 25 минут — за небольшую часть стоимости существующих методов диагностики. Приложение и методология бесплатны и доступны всем.
Проект возглавляли профессора Майкл Махан, Дэвид Лоу и Чарльз Сэмюэл из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, а также врачи больницы Санта-Барбара-коттедж Джеффри Фрид, доктор медицинских наук, и Линн Фитцгиббонс, доктор медицинских наук. Фокс, а также ученые Cottage Hospital Кэтрин Арн, доктор медицины, Эндрю Бишоп, доктор медицины, и Сара Эттингер, доктор медицины.
«Поскольку новые варианты COVID появляются во всем мире, тестирование и обнаружение остаются важными для усилий по борьбе с пандемией», — сказал ведущий автор Майкл Махан. «Почти у половины населения мира есть смартфон, и мы считаем, что он обладает захватывающим потенциалом для обеспечения справедливого и равного доступа к точной диагностической медицине».
Сотрудничество было начато для разработки быстрых и недорогих средств диагностики, которые могут использоваться поставщиками медицинских услуг в любой точке мира для диагностики COVID-19. Лабораторный комплект можно изготовить менее чем за 100 долларов, и для него требуется немного больше, чем смартфон, электроплитка и светодиодные фонари. Скрининговые тесты могут быть проведены менее чем за 7 долларов США каждый по сравнению с 10–20 долларами США за экспресс-тест на антиген и от 100 до 150 долларов США за ПЦР-тест.
Процесс, называемый smaRT-LAMP, прост и понятен. Небольшой объем слюны пациента собирается и анализируется приложением для смартфона с использованием камеры телефона и диагностического набора. Никаких дополнительных специальных материалов не требуется.
ПЦР-тесты являются золотым стандартом из-за их чувствительности и точности, но они медленные, дорогие и не портативные. Тесты LAMP не уступают по чувствительности и точности ПЦР, но требуют меньше времени и средств. Кроме того, LAMP происходит при постоянной температуре, что подходит для тестирования по месту оказания медицинской помощи и в домашних условиях.
«Ключевым открытием стало решение проблемы «праймер-димер» LAMP — ложных срабатываний из-за высокой чувствительности — над которой ученые боролись более 20 лет», — пояснил Хейтхофф. «Потребовалось более 500 попыток решить ее для COVID-19, после чего вирусы гриппа были обнаружены с первой же попытки».
Простой лабораторный тест может обнаружить и дифференцировать COVID-19 и грипп, которые проявляют очень похожие симптомы респираторного заболевания и могут привести к ошибочному диагнозу.
«SmaRT-LAMP может обнаруживать COVID-19 и может быть легко модифицирован для обнаружения новых вариантов CoV-2 и других патогенов с пандемическим потенциалом, включая грипп», — сказал Сэмюэл.
«Мы надеемся, что подобные технологии откроют новые способы предоставления современной диагностики малообеспеченным и уязвимым группам населения», — пояснил Лоу.
Бесплатное специализированное приложение было разработано для операционной системы Android, и его можно загрузить и установить в магазине Google Play. При открытии приложения пользователю предлагается пошаговое руководство перед запуском тестовых образцов.
«Быстрое и доступное тестирование уязвимых групп населения, которые борются с адекватной вакциной и тестированием, имеет решающее значение», — пояснил Фитцгиббонс, врач-инфекционист.
«Такое раннее обнаружение и карантин также могут снизить риск будущих глобальных вспышек», — добавил Фрид, врач-реаниматолог.
