DIY-центрифуга для ковид-тестов из старого HDD


Конструкция центрифуги из HDD (вверху) и список реагентов для тестирования (внизу)

Если у человека появляются симптомы простуды, то в первую очередь возникает вопрос: какой именно вирус проявляет активность? Это обычный грипп или ковид? Cимптомы примерно одинаковые, поэтому требуется тестирование.

Например в США ковид-тесты рассылают гражданам бесплатно. Но в более бедных странах нет таких ресурсов, а для массового мониторинга населения желательно постоянное и многократное тестирование всех групп риска. К сожалению, кое-где инфраструктура для тестирования на SARS-CoV-2 оставляет желать лучшего. В некоторых районах тесты вообще не доступны. Это и есть главная причина появления таких устройств, как мобильная лаборатория SARS-CoV-2 в рюкзаке, со старым HDD на 7200 RPM в качестве центрифуги.

Для лабораторного теста в данном случае используется техника LAMP (loop-mediated isothermal amplification), то есть петлевой изотермической амплификации.

Если вкратце, LAMP амплифицирует последовательности нуклеиновых кислот без дорогостоящего оборудования для термоциклирования. Поэтому он существенно дешевле и быстрее, чем всем известная полимеразная цепная реакция (ПЦР).

В комплект портативной лаборатории входит центрифуга, изготовленная из старого жёсткого диска. Внутри неё размещается ротор, напечатанный на 3D-принтере. В комплекте также плата Arduino для управления двигателем и контроля скорости, а также литий-ионный аккумулятор.

Полный список компонентов, ссылки на детали с указанием цены, а также инструкцию по сборке устройства см. здесь:

Центрифуга рассчитана на работу от любого источника постоянного тока 12 В, то есть при необходимости лаборатория может питаться от автомобильного аккумулятора или солнечной батареи. В связи со своим компьютерным происхождением центрифуга получила называние CentriDrive.

Для считывания показаний используется индикатор pH, который меняет цвет в зависимости от того, какова концентрация SARS-CoV-2 в образце: от красного (ноль экземпляров вируса) до оранжевого.


Пошаговая схема реакции LAMP

Реакция основана на простом принципе. В щелочных условиях и при высокой температуре мембраны и белки быстро денатурируют, в то время как ковалентно связанная циркулярная плазмидная ДНК остаётся неповреждённой. Время тестирования менее 90 минут.


Как работает LAMP

Используемый здесь метод требует проведения более тщательной процедуры, чем простой экспресс-тест, который продаётся в супермаркетах или бесплатно раздаётся правительством. И он несколько более субъективен, чем ПЦР. Но такой тест проще провести, чем ПЦР. А портативность, простота конструкции и дешевизна набора могут сделать его важным инструментом в борьбе с этой или следующей пандемией. Стоимость материалов для сборки самодельной лаборатории составляет $51. Себестоимость самой центрифуги всего $28.

Конечно, метод LAMP можно использовать для амплификации любых нуклеиновых кислот, не только COVID-19. Стоимость реагентов для одного теста примерно $3,5. Как сказано в заключении научной работы, производитель может продавать тестовые наборы коммерческим лабораториям по оптовой цене $7–24 за набор (из шести тестов).

Мобильную лабораторию разработали учёные из Лондонского университета королевы Марии. Научная статья с описанием прибора опубликована 26 января 2022 года в журнале PLOS One (doi: 10.1371/journal.pone.0259886).

Читайте так же:

  • Как это устроено: видеоконференции ВКонтакте на безлимитное число участниковКак это устроено: видеоконференции ВКонтакте на безлимитное число участников Сервисы для онлайн-общения и всевозможная доставка — наверное, самые востребованные и активно развивающиеся отрасли 2020–21-го. Мы ВКонтакте тоже не остались в стороне: работая удалённо с первых месяцев пандемии, запустили групповые видеозвонки. Сперва они вмещали одновременно 128 […]
  • Google Ads сделает атрибуцию на основе данных моделью по умолчаниюGoogle Ads сделает атрибуцию на основе данных моделью по умолчанию Google Ads отходит от атрибуции по последнему клику и переходит на атрибуцию на основе данных – в скором времени она станет моделью по умолчанию для всех новых действий-конверсий. Об этом сообщается в блоге сервиса. Согласно Google, будущее атрибуции – это атрибуция на основе данных. […]
  • Регистрация на Девятую Вебмастерскую открыта!Регистрация на Девятую Вебмастерскую открыта! Приглашаем вас на Девятую Вебмастерскую — конференцию для маркетологов, аналитиков и владельцев сайтов. Она пройдёт в Москве в офисе Яндекса 22 ноября.Наши эксперты расскажут о том, как бизнесу анализировать клиентский опыт и находить точки роста, […]
  • [Перевод] Мозг может вспоминать и пробуждать прошлые иммунные ответы[Перевод] Мозг может вспоминать и пробуждать прошлые иммунные ответы В опубликованной 8 ноября работе нейроиммунологи показали, что иммунный ответ можно вызвать стимуляцией нейронов островковой коры головного мозга. Иными словами, похоже на то, что выявленная И.П. Павловым обусловленность реакций также касается иммунитета. Подробности рассказываем к […]