Desenvolvimento de não

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 11791 (2023) Citar este artigo

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Neste estudo, foi desenvolvida a amplificação isotérmica mediada por loop SalivaDirect não eletricamente controlada (NEC-SD-LAMP), que pode detectar infecções amplificando a expressão do DNA viral na saliva sem usar sistemas de controle elétrico. Por este método, apenas adicionando água ao dispositivo, o DNA viral foi extraído da saliva usando SalivaDirect, o DNA extraído foi amplificado via amplificação isotérmica mediada por loop (LAMP) e os resultados foram confirmados visualmente. A fusão do ácido palmítico manteve a temperatura ideal para a reação LAMP, já que a temperatura do ácido palmítico é mantida em 62,9 °C, seu ponto de fusão. Ao explorar a proximidade do ponto de fusão com a temperatura ideal para LAMP, o LAMP pode ser executado sem eletricidade. Detectamos vários vírus na saliva usando este método. O NEC-SD-LAMP conseguiu distinguir claramente 3 tipos de DNA viral, indicando a alta especificidade desta reação. Além disso, o limite de detecção da concentração viral do dispositivo foi de 2 cópias por µL, indicando que é possível detectar infecções virais de DNA na saliva antes mesmo do início da infecção viral.

As doenças infecciosas são as principais causas de morte nos países em desenvolvimento1,2. Um dos motivos é a falta de técnicas de diagnóstico para agentes infecciosos. Uma causa mais grave é a dificuldade de acesso a instalações médicas adequadas3. Isto reduz as oportunidades de testes, o que é importante para o diagnóstico de infecções virais. A detecção precoce e o tratamento de infecções virais são fundamentais para a cura completa e a prevenção da sua propagação. Além disso, as doenças infecciosas, tais como as doenças tropicais negligenciadas, são prevalentes em muitas áreas tropicais não electrificadas, tornando impossível a instalação de dispositivos de teste convencionais que exijam controlo eléctrico, pelo que são importantes técnicas de diagnóstico que não requerem infra-estruturas eléctricas nem uma tensão estável4. Portanto, para fornecer tecnologia de teste aos países em desenvolvimento, é essencial estabelecer métodos que satisfaçam os três critérios seguintes: (1) todo o processo, desde o teste até a confirmação dos resultados, pode ser realizado sem o uso de sistemas de controle elétrico, (2) detecção precisa de doenças infecciosas desde um estágio inicial, e (3) facilidade de uso e portabilidade que permite testes em qualquer lugar, como em áreas residenciais ou ao ar livre, regiões tropicais ou frias (testes no local de atendimento [POCT])5.

Vários dispositivos ou métodos podem ser usados ​​para realizar testes de doenças infecciosas em ambientes não eletrificados. Primeiro, existem kits de teste de infecção baseados em reações antígeno-anticorpo, como a imunocromatografia6,7. Ao adicionar amostras ao kit, um teste de diagnóstico de doenças infecciosas pode ser realizado rapidamente e os resultados podem ser observados visualmente ou por meio de um smartphone. Embora estes dispositivos possam realizar testes facilmente, a detecção de infecções nas fases iniciais de uma doença é difícil devido aos métodos de detecção de proteínas utilizados por estes dispositivos. Os ácidos nucleicos podem ser amplificados eficientemente por reação em cadeia da polimerase (PCR) ou amplificação isotérmica mediada por loop (LAMP) e são eficazes na detecção de infecção em um estágio inicial.

LAMP é um método isotérmico de amplificação gênica em que os resultados podem ser observados visualmente8,9,10. Este método amplifica e detecta o gene alvo aquecendo a amostra a uma temperatura constante de 60–65 °C. O LAMP utiliza quatro ou seis primers durante a amplificação, que possuem alta especificidade para o gene alvo. Quando o gene alvo é amplificado pelo LAMP, são produzidos íons pirofosfato. Os íons pirofosfato capturam os íons manganês contidos no complexo de íons calceína-manganês na amostra LAMP, fazendo com que a calceína fique luminescente. Com isso, a presença ou ausência do gene alvo pode ser observada visualmente pela mudança de cor da amostra11. Pelo exposto, o LAMP possui alta especificidade e sensibilidade de detecção, além de PCR em tempo real e qRT-PCR12,13, que são os métodos padrão ouro para detecção viral. LAMP é um método fácil de usar para detecção viral em comparação com PCR, pois a reação pode ser realizada com simples controle de temperatura e os resultados podem ser confirmados visualmente.