Nápady a objevy

26. února 2021

Ze vzorku pozná na místě a do pár minut pohlaví podezřelého nebo přítomnost koronaviru

Pavel Neužil zkoumá nejen na FEKT a CEITEC VUT, většinu roku tráví v Číně. | Autor: Jan Prokopius
Práci kriminalistů zná většina z nás pouze z televizních obrazovek. Hrdinové seriálů na místě trestného činu pečlivě sbírají do plastových sáčků pachové stopy, aby je pak v laboratoři dlouze komentovali do kamery. V praxi jde ale o čas a každá minuta zdržení může znamenat menší šanci na nalezení pachatele. Přístroj, na kterém pracuje Pavel Neužil z VUT, by mohl přímo na místě ukázat, jestli jde o DNA muže, nebo ženy. A už jen taková informace může být pro vyšetřování zásadní.

Dobře v takovém případě poslouží například pachové stopy. „Na místě trestného činu se odeberou vzorky, ty se vloží do roztoku a náš přístroj a systém už vše vyhodnotí. Ve Star Treku měli takzvaný trikordér, což byla krabička, kterou vám někdo přiložil na kůži a zjistil díky tomu, jaké máte nemoci. Naše zařízení tohle neumí, ale dokáže vám říct, jestli je v odebraném vzorku přítomné to, co hledáte, tedy třeba konkrétní gen nebo virus. Musíte ale vědět, co chcete najít,“ vysvětluje spolupráci s Kriminalistickým ústavem Pavel Neužil, který působí jak na CEITEC VUT, tak i na Fakultě elektrotechniky a komunikačních technologií.

Spolu s vědci z dalších univerzit vyvíjí systém fungující na principu point of care, tedy analýzy přímo na místě, kde dochází k odběru vzorku. Přístroj velký asi jako mobilní telefon má v sobě topení, chlazení, LED diody a elektroniku pro řízení celého systému. Tento malý systém je schopen odhalit, jestli je hledaná informace přítomná. Může jít právě o genetickou informaci podezřelého, nebo třeba o přítomnost koronaviru u pacienta. Na detekci COVID-19 spolupracuje Pavel Neužil i s Vojenským zdravotním ústavem a Mendelovou Univerzitou.

V laboratoři na FEKT VUT se s koronavirem nepracuje z bezpečnostních důvodů. | Autor: Jan Prokopius

„Odebraný vzorek dáme do roztoku, kde dojde ke zničení obalu buněk. Pokud jde o koronavirus, tak v tu chvíli přestává být nebezpečný. U pachové stopy nás zajímá, jestli jde o buňku ženy, muže, nebo zvířete. V takovém případě hledáme chromozomy X a Y. U covidu zase hledáme specifickou sekvenci jeho RNA. Do roztoku se přidají magnetické částice, roztok protřepeme a přeženeme ho přes olej. Následně pipetou odsajeme malé množství, ve kterém jsou magnetické částice. Magnet v přístroji částice přitáhne, čímž odstraníme přebytečný roztok. Dojde k uvolnění RNA z částic a pak jeho transkripci. RNA se přepíše do DNA a následuje dnes často zmiňovaný test PCR, což je řetězová reakce, která nám umožní lépe najít hledanou sekvenci prokazující přítomnost viru. I kdybychom měli k dispozici jedinou molekulu DNA nebo RNA, tak jsme schopni ji najít,“ odhaluje princip fungování přístroje Pavel Neužil. O samotné vyhodnocení se postará vygenerovaná fluorescence a na displeji nebo v mobilním telefonu se uživateli ukáže informace, která ho zajímá. Cílem je vytvořit systém, který se jednoduše ovládá. „Ideálně by ten, kdo provede odběr, vložil vzorek do zkumavky, protřepal, pipetou nabral 50 mikrolitrů, vložil do nádobky v přístroji a zmáčknul tlačítko.“

Vědci pracují s dostupnými roztoky, v jakých se dělají testy ve specializovaných laboratořích. Výhodou nového přístroje je rychlost, zdůrazňuje Pavel Neužil: „Výsledek by měl být do dvaceti až třiceti minut. Se vzorkem není potřeba nikam jezdit. Není ani potřeba čekat, než se nashromáždí jejich dostatečné množství. I proto dnes trvá vyhodnocení PCR testů den až dva.“

Přístroj by mohl pomoci zjistit přítomnost jiných onemocnění, jako je třeba HIV a možná i rakovina, podle Pavla Neužila je ale největší smysl využívat ho právě u nemocí, které se rychle a jednoduše šíří, jako jsou právě respirační choroby.

(tk)

Témata

Související články:
Distanční výuka bude na VUT pokračovat bez ohledu na nouzový stav
2. dubna je Světový den zvýšení povědomí o autismu
Government regulations allow presence at examinations and close canteens
Vědci z VUT se zapojili do 11. ročníku květnové výzvy Do práce na kole
Poslední šance se přihlásit do Ceny Wernera von Siemense