マスジェネラルブリガム 研究者は、複雑な生物学的サンプルを処理するための迅速で携帯性が高く、非常に感受性の高い診断ツールである発光カスケードベースのセンサー（Lucas）の開発により、ウイルスの暗闇に強力な新しい光を輝かせています。診断の前任者と比較して、ルーカスは500倍の強い生物発光信号を作成し、ポイントオブケア診断が直面する長年の課題を克服します。彼らの研究は本日発表されました 自然生物医学工学 。
人々が血糖値を測定し、妊娠検査を受け、さらには独自のCovid-19アッセイを実施するため、ポイントオブケア診断は多くの世帯で不可欠なツールになりました。これらの診断は、人々が退屈で高価な臨床検査を放棄できるようにし、疾患の検出、治療、および監視に重要です。しかし、現在の診断は不正確さや感度の低さなどの障害があるため、不足する可能性があります。生物発光には、バックグラウンドノイズ、誤検知、光退色、光毒性など、他の方法で経験される一般的な欠点を軽減する可能性があります。
ShafieeとTeamは、生物発光信号を強化および長時間延長するためのユニークな酵素シグナルカスケードを開発しました。彼らは、ルシフェリンが1回の反応のためにルシフェリンがサンプルに自由に浮かぶのではなく、ルシフェリンに固執し、それを継続的に放出するベータガラクトシダーゼと呼ばれる方程式に別の酵素を導入します。この余分なステップは、より多くのルシフェリン、より多くのルシフェラーゼ反応、およびより生物発光を意味します。実際、このステップにより、Lucasは非Lucasシステムの515倍の生物発光性になり、Lucas Signalsは1時間後に96％の強度を維持しました。
Lucasの有効性を評価するために、チームはSARS-Cov-2、HIV、HBV、またはHCVに感染した177のウイルススパイク患者サンプルと130のウイルススパイク血清サンプルを使用しました。 SARS-COV-2患者サンプルは、鼻咽頭スワブを介して収集されましたが、HIV、HBV、およびHCVサンプルは採血により収集されました。ルーカスは、23分以内に診断回答を提供し、94％を超えるすべての病原体にわたって平均精度を提供しました。
研究者たちは、ルーカスがポータブルで使いやすいように設計されているため、高度および低リソースのポイントオブケア環境のオプションになりました。次のステップとして、チームは他の生物液におけるルーカスの有効性をテストし、この方法が一度に複数の病原体を識別できるかどうかをテストします。 Shafieeはまた、アルツハイマー病を含む多くの疾患のバイオマーカーの識別は急速に進化する空間であるため、新しいバイオマーカーが出現するにつれてルーカスのようなツールを用意することで、今後数年間で影響力があることが証明される可能性があると述べています。
ブリガムのシャフィーの研究室のポスドク研究者である第一著者のソンワン・キム博士は、次のように述べています。 「敏感で正確で、アクセスしやすい診断ツールの開発に焦点を当てているため、これまでよりも早期の検出を簡単にし、パーソナライズされたケアを新しい時代にプッシュしたいと考えています。」
開示：KimとShafieeは、Brigham and Women’s Hospitalを通じて報告された技術に関する特許を提出しました。
資金調達：この作業は、国立衛生研究所によって部分的にサポートされていました（R01EB033866、R01AI138800、R01388800-05S1、U54HL119145、R33AI140489、および（R61AI140489）。
引用された紙：Kim S et al。 「ポイントオブケアウイルス抗原検出のための超高感度で長期にわたる生物発光免疫アッセイ」自然生物医学工学DOI：10.1038/S41551-025-01405-9
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#生物発光ツールはウイルスの検出を明らかにします
2025-05-30 09:08:00