A Novel, Rapid Diagnostic Molecular Method for Sars-Cov-2 Detectionby Nanoprobes
Notice bibliographique
Résumé
Early diagnosis of active viral infections is crucial to prevent silent transmission among the population, as we have seen during the present COVID-19 pandemic.Single stranded RNA viruses, including SARS-CoV-2, are currently detected using molecular methods, such as the gold standard qRT-PCR.These methods require expensive equipment and specialized training, which limits its use as point-of-care (POC) diagnostic systems.We have developed a novel, fast and simple diagnostic method, based in the combination of Isothermal Loop Amplification (LAMP) [1], [2] and oligonucleotidefunctionalized gold nanoparticles (AuNPs).If viral RNA is amplified and recognized by de DNA probe, a change in gold nanoparticles aggregation state initiates, leading to a wavelength change in the region of the visible spectrum, evident by naked eye.The developed system has been designed by BioAssays SL to detect SARS-CoV-2.After successful results detecting synthetic targets, we have pre-validated our novel diagnostic system with a 364 sample panel from SARS-CoV-2 positive patients (83 positive samples and 281 negative samples).We analyzed two different primer sets, targeting Gen-E and Gen-N respectively, and we determined that the Gen-N primer set reliably detected SARS-CoV-2 RNA with an RT-qPCR cycle threshold (CT) number of up to 30, with a 98% sensitivity and 100% specificity compared to commercial qRT-PCR diagnostic kits.These results showed that RT-LAMP is sensitive enough to detect viral RNA within 30 min and a detection limit of 150 copies per mL when using these primers.To allow a colorimetric visualization of the results, we coupled LAMP amplification to AuNPs detection [3], [4].DNA-AuNPs (nanoprobes) were able to detect LAMP results in a saline buffer in 15 minutes, leading to aggregation in the absence of RT-LAMP amplification.Then, nanoprobes remained stable in saline buffer when they specifically recognized SARS-CoV-2 RT-LAMP product, and the red colour of the solution was indicative of a positive result.All positive samples amplified by RT-LAMP were successfully detected by nanoprobes.In conclusion, our LAMP detection system coupled to nanoprobe visualization is sensitive enough to detect viral RNA within less than 60 min by the naked eye, with 98% sensitivity and 100% specificity, overcoming sensitivity limitations of previously described nanoprobe systems [5].Due to the potential threat of re-emerging we have also designed a LAMPnanoprobe detection system for Hepatitis C virus and we are currently starting pre-validation phases too.Upon in vivo validation, a marketable diagnostic kit will be developed that can be implemented in the health system as a routine method for assay.The estimated cost for the diagnostic kit is 5€ per assay.The simplicity of this technology allows its ready transfer and optimization for to the detection of other viral diseases by RNA or ssDNA viruses such as measles virus, Zika, Dengue, HIV-1, or even animal viruses, such as Avian Metapneumovirus (aMPV).
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».