Дослідники з Японії та США розробили тест на коронавірусну інфекцію, який поєднує нанотехнології й машинне навчання. Його перевагою є швидкість, висока чутливість та специфічність.
Повідомляється, що розробка науковців є особливо актуальною під час пандемії, коли необхідні тест-системи, які здатні чітко визначати заражена людина чи здорова. Наразі «золотим стандартом» є ПЛР-тестування, але для його здійснення необхідно багато часу.
Вчені з Японії та Сполучених Штатів створили тест-систему, яка використовує нанопори й машинне навчання для обробки результатів. Для тесту потрібен зразок слини, він не вимагає виділення вірусного геному та займає близько 5 хвилин.
В основі тест-системи лежить кремнієвий чип, покритий нітридом кремнію, з нанопори діаметром 300 нанометрів. При попаданні вірусної частки в пору вона тимчасово знижує іонний струм, що реєструють хлоридсрібні електроди. Це дозволяє отримати інформацію про обсяг, структуру і поверхневий заряд частки, яка виявилася в порі.
Щоб інтерпретувати сигнали, які можуть становити всього декілька наноампер, необхідно застосовувати машинне навчання системи. Для тренування алгоритму автори роботи використовували 40 ПЛР-позитивних і 40 ПЛР-негативних зразків слини.
Зазначається, що система має високу чутливість. Вона дозволяє розрізнити схожі за розмірами коронавіруси, що викликають звичайну застуду, MERS, SARS та COVID-19. При перевірці тест-системи на зразках слини пацієнтів чутливість і специфічність тесту склали 90% і 96%, відповідно.
Автори дослідження вважають, що їх система може замінити ПЛР-тести завдяки високій швидкості та точності аналізу.
