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Jun 25, 2023

Scientific Reports volume 12、記事番号: 10693 (2022) この記事を引用

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感染症は、世界中で主な死亡原因の 1 つです。 重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）と名付けられた新型コロナウイルスは、2019年に中国の武漢で確認され、世界保健機関（WHO）はその発生であるコロナウイルス感染症2019（COVID-19）を「新型コロナウイルス感染症2019」と宣言した。 2020 年の世界的なパンデミック。新型コロナウイルス感染症は人から人へ急速に広がる可能性があります。 最も困難な問題の 1 つは、感染者を特定し、SARS-CoV-2 の潜在的な蔓延を防ぐことです。 最近、イムノクロマトグラフィー法を用いた抗 SARS-CoV-2 免疫グロブリン M (IgM) および免疫グロブリン G (IgG) 抗体検査が、現在の検出法を補完するものとして使用されており、新型コロナウイルス感染症のおおよその経過に関する情報を提供しています。 しかし、採血は痛みを伴い、針穿刺部位での感染の危険性があります。 この研究では、豊富なタンパク質源である真皮間質液（ISF）中の抗SARS-CoV-2 IgM/IgGを迅速に検出するために、多孔質マイクロニードルと免疫クロマトグラフィーアッセイ（PMNIA）を統合した新しいパッチセンサーが開発されました。抗体などのバイオマーカー。 毛細管効果によって人間の皮膚から ISF を抽出するために、ポリ乳酸製の生分解性多孔質マイクロニードル (MN) が作製されました。 抽出された ISF は垂直に輸送され、取り付けられたイムノアッセイ バイオセンサーに流入し、そこで特定の抗体を比色分析によりオンサイトで検出できます。 抗 SARS-CoV-2 IgM/IgG 抗体は、in vitro で 3 分以内に同時に検出されました。 さらに、抗 SARS-CoV-2 IgM および IgG 濃度の検出限界は、それぞれ 3 ng/mL および 7 ng/mL と低かった。 多孔質MNとイムノクロマトグラフィーバイオセンサーを統合した開発されたデバイスにより、低侵襲で簡単かつ迅速な抗SARS-CoV-2 IgM/IgG抗体検査が可能になることが期待されている。 さらに、MN とバイオセンサーが一体化されたデバイスのコンパクトなサイズは、その広範な使用に有利です。 提案されたデバイスは、他の診断検査との効果的な補完方法として、新型コロナウイルス感染症に加えてさまざまな感染症の迅速スクリーニングに大きな可能性を秘めています。

2019年末、新型コロナウイルス、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）が確認され、コロナウイルス病2019（COVID-19）の原因となった。 その高い感染力により、3 か月以内に世界中に広がりました 1,2。 2020 年 3 月、世界保健機関 (WHO) は、新型コロナウイルス感染症の発生を世界的なパンデミックとして発表しました3。 新型コロナウイルス感染症は人から人へ急速に広がり、その症状には疲労、咳、発熱、呼吸困難、嗅覚障害、味覚異常などが含まれます。 さらに重篤な症状には呼吸不全が含まれ、これは生命を脅かす可能性があります4,5。 さらに、無症候性感染率は 16 ～ 38% と報告されており、SARS-CoV-2 感染者全員を特定することが困難となっています6。 新型コロナウイルス感染症（COVID-19）ワクチンは、感染リスクとウイルス感染を軽減するのに効果的です。 しかし、一部の低所得国では、新型コロナウイルス感染症のワクチン接種を完全に受けている人口の割合は依然として 10% 未満にとどまっています7、8。 したがって、現在の世界的な課題の 1 つは、SARS-CoV-2 の潜在的な蔓延を阻止すると同時に、症状のある患者と無症状の患者の両方を特定することです。

現在、リアルタイム逆転写ポリメラーゼ連鎖反応 (RT-PCR) が主要な検出方法であり、依然として COVID-19 診断のゴールドスタンダードです9。 ただし、この方法には、迅速な COVID-19 検出を妨げるいくつかの欠点があります。(1) リアルタイム RT-PCR を実施するには、十分な実験室インフラストラクチャと設備の整った施設が必要です。 (2) 鼻腔または口腔咽頭ぬぐい液のサンプルを収集し、高度な実験器具を操作するには、十分な訓練を受けた医療技術者が必要です。 (3) リアルタイム RT-PCR 検査の総所要時間は長く (4 ～ 6 時間)、交差汚染のリスクがあります 10。 したがって、費用と時間がかかり、医療従事者を必要とする新型コロナウイルス感染症のリアルタイム RT-PCR 診断は、資源が限られている多くの国では実現できません。