بررسی مروری بر سامانه های تشخیص سریع ویروس کووید 19 و دسته بندی فناورانه آنها

نوع مقاله : مروری تحلیلی

نویسندگان

1 دانشگاه شهید بهشتی

2 دانشگاه تربیت مدرس

چکیده
روش­های تشخیص سریع ابزارهای آزمایشگاهی هستند که در نزدیکی محل مراقبت و مورد مشکوک می توان از آنها استفاده نمود. در یک روش تشخیص سریع ایده­آل، مراحل آماده­سازی نمونه تا گرفتن نتیجه قابل درک باید کمترین زمان ممکن باشد و اپراتورهای غیرماهر بتوانند آن را اجرا و نتیجه بدست آمده را درک کنند. برای اجرا شدن چنین روندی بهتر است کلیه مراحل آماده­سازی نمونه، تشخیص و دستیابی به سیگنال قابل درک در یک دستگاه واحد انجام شود. این سیستم­های تجزیه و تحلیل می­توانند شامل تراشه­های میکروسیال، حسگرهای مبتنی بر کاغذ و یا حتی واکنش­های تک لوله باشند. با شروع پاندمی کرونا فناوریهای مختلف در تولید ابزارهای تشخیصی سریع مورد ارزیابی قرار گرفت و محصولات متنوعی به صورت تجاری عرضه شد. در پاندمی کرونا فناوری های متنوعی برای تشخیص سریع ویروس SARS-CoV-2 معرفی شد که بر اساس آنها محصولات مختلفی به صورت تجاری تولید شدند. با توجه به حساسیت تشخیص در مراحل مختلف بیماری تنها تعداد کمی از فناوری های مطرح توانستند به صورت عملی به کار گرفته شوند. در این مقاله مروری این محصولات از نظر نوع فناوری دسته بندی و بررسی شده اند. همچنین این فناوری ها از نظر مولفه های مهم نظیر حساسیت، دقت، قیمت و سرعت انجام فرایند در مدیریت تشخیص وکنترل بیماری کرونا با یکدیگر مقایسه شده اند و کاربرد هر فناوری توضیح داده شده است. در نهایت برترین فناوری که میتواند نقش تعیین کننده داشته باشد معرفی شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] B. Hu, “Characteristics of SARS-CoV-2 and COVID-19,” Nat. Rev. Microbiol., no. December, 2019, doi: 10.1038/s41579-020-00459-7.
[2] T. Wang et al., “Comorbidities and multi-organ injuries in the treatment of COVID-19,” Lancet, vol. 395, no. 10228, p. e52, 2020, doi: 10.1016/S0140-6736(20)30558-4.
[3] C. Menni et al., “Real-time tracking of self-reported symptoms to predict potential COVID-19,” Nat. Med., vol. 26, no. July, 2020, doi: 10.1038/s41591-020-0916-2.
[4] B. Udugama et al., “Diagnosing COVID-19 : The Disease and Tools for Detection,” ACS Nano, vol. 14, pp. 3822–3855, 2020, doi: 10.1021/acsnano.0c02624.
[5] N. Ravi, D. L. Cortade, E. Ng, and S. X. Wang, “Diagnostics for SARS-CoV-2 detection : A comprehensive review of the FDA-EUA COVID-19 testing landscape,” Biosens. Bioelectron., vol. 165, no. April, p. 112454, 2020, doi: 10.1016/j.bios.2020.112454.
[6] Z. Qin, R. Peng, I. K. Baravik, and X. Liu, “Fighting COVID-19 : Integrated Micro- and Nanosystems for Viral Infection Diagnostics,” Matter, vol. 3, no. 3, pp. 628–651, 2020, doi: 10.1016/j.matt.2020.06.015.
[7] B. Giri, S. Pandey, R. Shrestha, K. Pokharel, F. S. Ligler, and B. B. Neupane, “Review of analytical performance of COVID-19 detection methods,” Anal. Bioanal. Chem., vol. 413, pp. 35–48, 2021.
[8] “Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) Emergency Use Authorizations for Medical Devices.” https://www.fda.gov/medical-devices/emergency-use-authorizations-medical-devices/coronavirus-disease-2019-covid-19-emergency-use-authorizations-medical-devices.
[9] “COVID-19 Diagnostics & testing,” [Online]. Available: https://www.finddx.org/covid-19/.
[10] “RADx Programs,” [Online]. Available: https://www.nih.gov/research-training/medical-research-initiatives/radx/radx-programs.
[11] C. This et al., “Assay Techniques and Test Development for COVID-19 Diagnosis,” ACS Cent. Sci., 2020, doi: 10.1021/acscentsci.0c00501.
[12] I. K. Rai, Praveen,Ballamoole Krishna Kumar, Vijaya Kumar Deekshit, Indrani Karunasagar, “Detection technologies and recent developments in the diagnosis of COVID-19 infection,” Appl. Microbiol. Biotechnol., 2021, doi: 10.1007/s00253-020-11061-5.
[13] W. Feng et al., “Molecular Diagnosis of COVID-19: Challenges and Research Needs,” Anal. Chem., 2020, doi: 10.1021/acs.analchem.0c02060.
[14] Zhu, Hanliang, H. Zhang, S. Ni, M. Korabečná, L. Yobas, and P. Neuzil, “The vision of point-of-care PCR tests for the COVID-19 pandemic and beyond,” Trends Anal. Chem., vol. 130, pp. 1–13, 2020, doi: 10.1016/j.trac.2020.115984.
[15] M. Allam, S. Cai, S. Ganesh, M. Venkatesan, C.-S. Group, and A. F. Coskun, “COVID-19 Diagnostics, Tools, and Prevention,” Diagnostics, vol. 10, no. 6, pp. 1–33, 2020, doi: 10.3390/diagnostics10060409.
[16] B. H. Foy, J. C. T. Carlson, E. Reinertsen, R. P. I. Valls, R. P. Lopez, and E. Palanques-tost, “Association of Red Blood Cell Distribution Width With Mortality Risk in Hospitalized Adults With SARS-CoV-2 Infection,” JAMA Netw. Open, vol. 3, no. 9, pp. 1–13, 2020, doi: 10.1001/jamanetworkopen.2020.22058.
[17] L. Xu, D. Li, S. Ramadan, Y. Li, and N. Klein, “Biosensors and Bioelectronics Facile biosensors for rapid detection of COVID-19,” Biosens. Bioelectron., vol. 170, no. August, p. 112673, 2020, doi: 10.1016/j.bios.2020.112673.
[18] “Instrument-free PCR,” [Online]. Available: https://www.visbymedical.com/covid-19-test/.
[19] L. Zhou et al., “Programmable low-cost DNA-based platform for viral RNA detection,” Sci. Adv. |, no. September, pp. 1–10, 2020.
[20] M. F. Wolthuis, J. C. T. Eijkel, and L. I. Segerink, “Point-of-care CRISPR/Cas nucleic acid detection: Recent advances, challenges and opportunities,” Biosens. Bioelectron., p. 112445, 2020, doi: 10.1016/j.bios.2020.112445.
[21] “A CRISPR-based detection solution for SARS-CoV-2,” [Online]. Available: https://mammoth.bio/covid/.
[22] Q. Chen, Z. He, F. Mao, H. Pei, H. Cao, and X. Liu, “Diagnostic technologies for COVID-19 : a review,” RSC Adv., vol. 10, p. 35257, 2020, doi: 10.1039/d0ra06445a.
[23] “Covid Antibody and Antigen Test Kits.” https://hardydiagnostics.com/coronavirus-covid-19-update/.
[24] P. Pokhrel, C. Hu, and H. Mao, “Detecting the Coronavirus ( COVID-19 ),” ACS Sensors, vol. 5, no. 8, pp. 2283–2296, 2020, doi: 10.1021/acssensors.0c01153.
[25] P. R. W. Peeling, P. P. L. Olliaro, D. I. Boeras, and N. Fongwen, “Personal View Scaling up COVID-19 rapid antigen tests : promises and challenges,” Lancet Infect. Dis., vol. 3099, no. 21, pp. 21–26, 2021, doi: 10.1016/S1473-3099(21)00048-7.
[26] “Clip COVID Rapid Antigen Test,” [Online]. Available: https://cliphealth.com/.
[27] “Access IL-6 Assay.” https://www.beckmancoulter.com/products/immunoassay/access-il-6-assay.
[28] “Elecsys® IL-6 Early marker in acute inflammation.” https://diagnostics.roche.com/global/en/products/params/elecsys-il-6.html.
[29] R. Weissleder, H. Lee, J. Ko, and M. J. Pittet, “COVID-19 diagnostics in context,” Sci. Transl. Med. |, vol. 2019, pp. 1–7, 2020.
[30] V. Bhavana, P. Thakor, S. B. Singh, and N. K. Mehra, “COVID-19: Pathophysiology, treatment options, nanotechnology approaches, and research agenda to combating the SARS-CoV2 pandemic,” Life Sci., p. 118336, 2020, doi: 10.1016/j.lfs.2020.118336.
[31] V. Haldane et al., “Health systems resilience in managing the COVID-19 pandemic: lessons from 28 countries,” Nat. Med., pp. 1–7, 2021, doi: 10.1038/s41591-021-01381-y.
[32] L. Falzone, G. Gattuso, A. Tsatsakis, D. A. Spandidos, and M. Libra, “Current and innovative methods for the diagnosis of COVID ‑ 19 infection ( Review ),” Int. J. Mol. Med., vol. 47, pp. 1–23, 2021, doi: 10.3892/ijmm.2021.4933.
[33] J. D. Whitman et al., “Evaluation of SARS-CoV-2 serology assays reveals a range of test performance,” Nat. Biotechnol., vol. 38, no. October, pp. 1174–1183, 2020, doi: 10.1038/s41587-020-0659-0.