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SARS-CoV-2 . का पता लगाने के लिए वैज्ञानिकों ने रैपिड डायग्नोस्टिक तकनीक बनाई



आणविक आनुवंशिकी, रसायन विज्ञान और स्वास्थ्य विज्ञान के सम्मिश्रण विशेषज्ञों, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय सैन डिएगो के शोधकर्ताओं ने एक तेजी से नैदानिक ​​​​तकनीक बनाई है जो SARS-CoV-2, कोरोनवायरस का पता लगाती है जो COVID-19 का कारण बनता है।

नया SENSR (संवेदनशील एंजाइमेटिक) न्यूक्लिक अम्ल सीक्वेंस रिपोर्टर), जर्नल में प्रकाशित एक पेपर में वर्णित है एसीएस सेंसर, CRISPR जीन-एडिटिंग तकनीक पर आधारित है जो उनके डीएनए या आरएनए में आनुवंशिक अनुक्रमों की पहचान करके रोगजनकों का शीघ्र पता लगाने की अनुमति देता है।

वर्तमान में, वास्तविक समय पोलीमरेज़ चेन रिएक्शन के रूप में जानी जाने वाली विधि का उपयोग करके कई मानव रोगजनकों का पता लगाया जाता है। जबकि अत्यधिक सटीक और संवेदनशील, ऐसे निदान समय लेने वाले होते हैं और विशेष प्रयोगशाला उपकरणों की आवश्यकता होती है, जो स्वास्थ्य और विशेष सुविधाओं तक उनके उपयोग को सीमित करते हैं। SENSR को घरेलू उपयोग के लिए अंतिम अनुकूलन के लक्ष्य के साथ SARS-CoV-2 का पता लगाने की प्रक्रिया को सरल बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

जबकि CRISPR आनुवंशिक इंजीनियरिंग अनुसंधान में Cas9 एंजाइम का बड़े पैमाने पर उपयोग किया गया है, वैज्ञानिकों ने हाल ही में अत्यधिक सटीक CRISPR-आधारित निदान के विकास के लिए Cas12a और Cas13a जैसे अन्य एंजाइमों को नियोजित किया है। इसी तरह से विकसित, SENSR पहला SARS-CoV-2 डायग्नोस्टिक है जो Cas13d एंजाइम (विशेष रूप से “CasRx” नामक एक राइबोन्यूक्लिज़ इफ़ेक्टर) का लाभ उठाता है।

शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि सीआरआईएसपीआर की क्षमताओं को अधिकतम करने और जेनेटिक्स-आधारित डायग्नोस्टिक्स पाइपलाइन का विस्तार करने के लिए, मौजूदा सिस्टम को पूरक या पूरक करने वाले किसी भी कैस एंजाइम का पता लगाया जाना चाहिए।

सीआरआईएसपीआर ने संक्रमित व्यक्तियों की तेजी से पहचान के लिए हमारी क्षमताओं को काफी उन्नत किया है और कम-संसाधन सेटिंग्स में पॉइंट-ऑफ-केयर परीक्षण प्रदान करता है जो पहले संभव नहीं था। SENSR आगे CRISPR डायग्नोस्टिक सिस्टम के लिए टूलबॉक्स खोलता है और महामारी बनने से पहले उभरते रोगजनकों का पता लगाने में मदद करेगा।”

उमर अकबरी, अध्ययन के वरिष्ठ लेखक, जैविक विज्ञान के प्रोफेसर, यूसी सैन डिएगो

SENSR के विकास में, अकबरी की आणविक आनुवंशिकी प्रयोगशाला ने रसायन विज्ञान और जैव रसायन विभाग (भौतिक विज्ञान विभाग) में प्रोफेसर एलिजाबेथ कोमिव्स लैब के साथ मिलकर SENSR प्रोटीन को शुद्ध करने और बाल रोग विभाग (स्कूल ऑफ मेडिसिन एंड सेंटर फॉर मेडिसिन) में रॉब नाइट की प्रयोगशाला के साथ काम किया। माइक्रोबायोम इनोवेशन) SARS-CoV-2 नमूनों का परीक्षण करने के लिए।

SENSR, COVID-19 महामारी को संबोधित करने के लिए UC सैन डिएगो के अभिनव दृष्टिकोण में नवीनतम विकासों में से एक है। कैंपस सुरक्षा के लिए विश्वविद्यालय की राष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त विज्ञान-आधारित रिटर्न टू लर्न रणनीति में नाइट का ग्राउंडब्रेकिंग अपशिष्ट जल स्क्रीनिंग कार्यक्रम शामिल है, जिसने परिसर में 85% COVID-19 मामलों का जल्द पता लगाने में सक्षम बनाया। वर्तमान शैक्षणिक वर्ष में परिसर में लगभग 10,000 छात्रों के साथ, रिटर्न टू लर्न कार्यक्रम की रणनीति, जिसमें उच्च टीकाकरण दर शामिल है, ने COVID-19 मामले की दर 1% से कम कर दी है, जो अन्य शैक्षणिक संस्थानों के लिए एक मॉडल बन गया है।

SENSR के विकास में शुरुआती परीक्षणों ने एक घंटे से भी कम समय में SARS-CoV-2 का पता लगा लिया। शोधकर्ताओं ने कागज में नोट किया कि आगे के विकास की आवश्यकता है, लेकिन प्रौद्योगिकी में “कई अनुप्रयोगों के साथ शक्तिशाली आणविक निदान” बनने की क्षमता है।

आखिरकार, अकबरी ने हवाई अड्डों जैसे स्थानों में SENSR को महत्वपूर्ण बनाने की कल्पना की ताकि यात्री जल्दी से यह निर्धारित कर सकें कि उनमें वायरस हो सकता है या नहीं।

अकबरी ने कहा, “हमें अधिक उपकरणों के साथ आने के लिए डिटेक्ट-एंड-प्रोटेक्ट क्षेत्र में नवाचार करते रहने की आवश्यकता है, ताकि जब एक और महामारी हो, तो हमारे पास तेजी से वितरण के लिए स्केलेबल पॉइंट-ऑफ-केयर डायग्नोस्टिक सिस्टम होंगे।”

पेपर में प्रकाशित हुआ एसीएस सेंसर यूसी सैन डिएगो स्नातक छात्रों, पोस्टडॉक्टरल विद्वानों, परियोजना वैज्ञानिकों और संकाय सदस्यों के मिश्रण को एक साथ लाया। उनमें शामिल हैं: डेनियल ब्रोगन, डुवेर्नी चावेरा-रोड्रिग्ज, केल्विन लिन, एंड्रिया स्मिडलर, टिंग यांग, लेनिसा अलकांतारा, जुनरू लियू, रॉबिन रबन, पेड्रो बेल्डा-फेरे, रॉब नाइट, एलिजाबेथ कोमिव्स और उमर अकबरी. कैलटेक के इगोर एंटोशेकिन भी एक सह-लेखक हैं।

अनुसंधान के लिए अनुदान द्वारा प्रदान किया गया था: यूसी सैन डिएगो सीड फंड्स फॉर इमर्जेंट COVID-19 संबंधित अनुसंधान; नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ/नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ एलर्जी एंड इंफेक्शियस डिजीज (NIH/NIAID) (DP2 AI152071-01 और R21 (1R21AI149161) से एक डायरेक्टर्स न्यू इनोवेटर अवार्ड; एक DARPA सेफ जीन प्रोग्राम ग्रांट (HR0011-17-2-0047); नेशनल सेंटर फॉर कॉम्प्लिमेंटरी एंड इंटीग्रेटिव हेल्थ (DP1 AT010885) से डायरेक्टर्स पायनियर अवार्ड; NIH (T32 GM00832) से मॉलिक्यूलर बायोफिज़िक्स ट्रेनिंग ग्रांट; EXCITE (एक्सपेडिटेड COVID-19 आइडेंटिफिकेशन एनवायरनमेंट) लैब के माध्यम से UC सैन डिएगो रिटर्न टू लर्न प्रोग्राम; और आण्विक बायोफिजिक्स प्रशिक्षण अनुदान, एनआईएच अनुदान (T32 GM00832)।

स्रोत:

जर्नल संदर्भ:

ब्रोगन, डीजे, और अन्य। (2021) SARS-CoV-2 के लिए एक तीव्र और संवेदनशील CasRx-आधारित नैदानिक ​​​​परख का विकास। एसीएस सेंसर. doi.org/10.1021/acssensors.1c01088.

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