Covid-19 Tanı Testlerinde Hücre Parçalanmasının Rolü

Dünyanın dikkati, yüksek hızda uygulanabilir Covid-19 aşıları geliştirmeye ve dağıtmaya odaklansa da hızlı ve doğru tanı testlerinin virüsün yayılmasını durdurmada öncelik olmaya devam ettiğini göz ardı etmemeliyiz. Pandeminin ilk günlerinde, yetersiz ulaşılabilirlik, yanlış sonuçlar ve sonuç almanın uzun sürmesi, COVID-19 testine yönelik yaygın şikayetlerdi. Test ve sonuçlar arasındaki uzun bekleme süreleri genellikle haftalar aldı ve yanlış negatif test sonuçları, test zamanına bağlı olarak yaklaşık %20 oranında rapor edildi. Bu virüsün tanımlanması ve test edilmesi zorlayıcı olmaktadır, ancak iyileştirilmiş geri dönüş süreleri ile doğru tanı testleri Covid-19’un yayılmasını durdurmak için etkili yollardır.

COVID-19 Tanı Testlerine Genel Bir Bakış

Covid-19 testi gibi çoğu moleküler tanı testi, saptama ve tanı için kullanılan RNA ve DNA dizilerinin çoğaltılmasını gerektiren amplifikasyon sürecine dayanır. Amplifikasyon yoluyla, çok sayıda DNA replikasyonu toplanır, tespit edilir ve ölçülür. Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR), tek bir DNA zincirinden sınırsız kopya oluşturulabilmesi nedeniyle tanısal testlerin altın standardı olarak kabul edilir. Bununla birlikte son dönemde, alternatif bir Covid-19 tanı testi yönteminin hem son derece hassas hem de son derece spesifik olduğu kanıtlanmıştır. Bu alternatif Covid-19 tanı testi düzenli aralıklarla bölünmüş palindromik tekrar kümeleri (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats-CRISPR) teknolojisine dayanmaktadır.

CRISPR Teknolojisi

CRISPR, tanı için daha spesifik ve hedeflenmiş bir yaklaşım sağlayan bir gen hedefleme ve düzenleme teknolojisidir. CRISPR yöntemi, Cas12 veya Cas13 enzimleriyle ilişkilendirildiğinde belirli COVID-19 nükleik asit dizilerinin saptanmasına izin verir. Daha sonra, hedef tanıma üzerine aktive olan haberci moleküllerin yardımıyla görsel bir sinyal üretilebilir.

Döngü aracılı izotermal amplifikasyon (Loop-mediated Isothermal Amplification-LAMP) yöntemiyle birlikte CRISPR-Cas tespit yönteminin hızlı ve güvenilir bir tanı testi olduğu bulunmuştur. PCR’den farklı olarak, LAMP bir ısı döngüsü kullanmaz ve bu nedenle sonuçlar daha hızlıdır ve daha az ekipman gerektirir. LAMP’in izotermal yapısı ve hedef dışı dizilerin replikasyonunun oluşturduğu önceki sınırlamaları, yanlış pozitif sonuçlara neden olmaktaydı. CRISPR teknolojisi artık bu sorunların çözülmesine yardımcı olarak hızlı ve güvenilir sonuçlar elde edilmesini sağlamaktadır.

CRISPR tabanlı test şunları göstermiştir:

• Test sonuçlarına daha hızlı ulaşılır.
• Numuneyi analiz etmek için test laboratuvarında daha az cihaz gerekir.
• Hem pozitif hem de negatif test sonuçları yüksek doğruluk gösterir.
• Sonuçların kolay anlaşılmasıyla potansiyel olarak reçetesiz kullanılabilir.

CRISPR Tanı Testinde Microfluidics’in Rolü Nedir?

PCR’deki Taq polimeraz gibi, Cas proteinleri de CRISPR tabanlı tanı yöntemi için temel unsurlardır. Viral DNA veya RNA üzerindeki belirli bölgeleri hedefler ve daha sonra test sonuçlarını yorumlamak için analiz edilen bir sinyal gönderirler. Bu enzimler genellikle E.Coli gibi bakteri hücrelerinde tasarlanır ve eksprese edilir. Bu enzimlerin hücre parçalanması yoluyla ekstraksiyonu, tanı amaçlı COVID-19 testleri geliştirmede ve test kitlerinin seri üretiminde kilit rol oynar.

Microfluidizer® işlemcileri hem PCR hem de CRISPR tabanlı tanı metotları için bu kritik enzimlerin üretilmesinde etkili bir şekilde kullanılabilir. Hücre parçalanmasındaki temel zorluk, hücre içi enzimlerin hasar görmeden salınabilmesi için hücreleri güvenli bir şekilde parçalamak ve aynı zamanda bütün üretim partileri için stabil ve tekrarlanabilir sonuçları garanti edebilmektir.

Microfluidizer® teknolojisi, kontrollü kesme kuvveti (shear force) ile enzim geri kazanımında yüksek verim elde ederek yüksek kaliteli hücre parçalanması sonuçları verir. Her parti tam olarak aynı işlemden geçer, bu da hücre parçalanmasında anahtar unsurlar olan daha uniform sonuçlar ve daha kolay aşağı akış filtrasyonu sağlar.

Microfluidizer® işlemciler, diğer yüksek basınçlı homojenizatörlere (HPH) kıyasla daha avantajlıdır çünkü:

• Hızlı sonuç verir ve numuneler alternatif yöntemlere göre daha kısa sürede işlenir.
• Temizlemesi kolaydır ve çok az bakım gerektirir.
• Soğutma sistemi, hassas biyolojik hücre içeriklerine zarar vermeyecek şekilde etkilidir.
• Hücre proteininin atıklardan genel olarak daha iyi ayrılmasını sağlar.
• Daha kolay filtrasyon için daha düşük viskozite sağlar.

Microfluidizer® teknolojisi devrim niteliğindeki çok kanallı Etkileşim Odası™ sayesinde hacimden bağımsız olarak sonuçların her seferinde tek tip olmasını sağlayan ölçek büyütme olanaklarına sahiptir. Bu nedenle, sonuçlar laboratuvar ölçeğinden pilot ve üretim ölçeğine kadar aynıdır.

COVID-19 ile mücadelede, Microfluidics benzersiz sonuçlar sunar ve şirketlerin en karmaşık sorunlarını çözme konusunda yılların uzmanlığından yararlanır. Microfluidics, araştırmadan üretime kadar kaliteli sonuçlar elde etmeye yardımcı olacak bilgiye sahiptir.

Kaynak: https://www.microfluidics-mpt.com/blog/covid-19-diagnostic-testing-developments-and-the-role-of-cell-rupture