Welche Rolle spielen COVID-19-Tests zu Hause in einer zunehmend geimpften Welt?

Vor einem Jahr, als die Coronavirus-Pandemie erstmals in den USA auftrat, beklagten Experten den Mangel an schnellen, genauen und tragbaren Tests zur Diagnose von COVID-19. Jetzt endlich sind schnelle Tests zu Hause in den Regalen der Drogerien aufgetaucht – dies sind Tests, die ohne Rezept rezeptfrei verkauft werden.

Die Tests werden jedoch gerade durchgeführt, als die Impfungen in den USA und einigen anderen glücklichen Ländern an Fahrt gewinnen. Ist dies ein Fall von Innovation, der zu spät ist, um etwas zu bewirken?

Der erste Test zu Hause, der von der US-amerikanischen Food and Drug Administration für den Notfall zugelassen wurde, stammt von Ellume, einem in Australien ansässigen Unternehmen. IEEE-Spektrum sprach mit Sean Parsons, CEO von Ellume, darüber, wie er sich vorstellt, dass der Test seines Unternehmens in der nächsten Phase der Pandemie eingesetzt wird.

Spektrum: Können Sie zunächst erklären, wie ein Kunde Ihren Test verwendet?

Sean Parsons: Alles, was Sie brauchen, befindet sich in der Box, mit Ausnahme der App, die Sie auf Ihr Telefon herunterladen müssen. Die App enthält schrittweise Anweisungen zur Verwendung des Tests. Alle Gehirne befinden sich im Analysegerät. Die Messungen werden im Analysegerät durchgeführt und ein Bluetooth-Chip sendet die Ergebnisse an Ihr Smartphone.

Der Test hat dieses Röhrchen mit etwas Flüssigkeit, einem Puffer zum Auffangen der Probe. Sie nehmen einen Tupfer, der etwas weiter zurück als das Nasenloch gehen muss: Es ist etwas unangenehmer, aber es ist eine viel bessere Probe. Wenn Sie keine zuverlässige Probe erhalten, erhalten Sie kein zuverlässiges Ergebnis. Dann mischen Sie es und geben die Probe auf den Test, indem Sie das Röhrchen zusammendrücken.

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Der Analysator testet auf COVID und auf menschliches Protein, um sicherzustellen, dass Sie eine ordnungsgemäße Probe entnommen haben. Wir sind der einzige Antigen-Schnelltest, der eine Kontrolle hat, die anderen haben das noch nicht herausgefunden. Der Analysator nimmt alle fünf Sekunden Messungen vor, sodass eine Reihe von Daten aufgezeichnet werden. Es wird durch einen Algorithmus ausgeführt, der im Mikroprozessor lebt. Das Ergebnis wird mit voreingestellten Schwellenwerten verglichen, und die Daten werden an Ihr Telefon übertragen. Das Ganze dauert 15 Minuten.

Wie funktioniert es?

Wenn Sie den Analysator öffnen, sehen Sie die Elektronik. Darunter befindet sich der Teststreifen, in dem sich die Probe befindet, und darunter die Optik.

Immunochromatographie ist das, was auf den Streifen passiert. Wir verwenden einen Sandwich-Immunoassay, der eine vernünftige Standardtechnik ist. Das Fleisch im Sandwich ist das COVID-Protein, das Brot im Sandwich sind die Antikörper. Auf einer Membran haften Capture-Antikörper. Wenn ein COVID-Protein vorbeischwebt, bleibt es an den Antikörpern haften. Es gibt auch fluoreszierende Partikel mit Antikörpern, die an die COVID-Proteine ​​binden. Wenn Sie COVID haben, erhalten Sie eine Ansammlung dieser fluoreszierenden Quantenpunktpartikel in der Testzone.

Wenn Sie es mit einer blauen LED anregen, führt dies zu einer höheren Menge an nahem Infrarotlicht, das von dieser Testzone emittiert wird. Und wir messen dieses Licht und vergleichen es mit der voreingestellten Schwelle.

Dieses optische Teil fokussiert Licht von LEDs auf der Leiterplatte auf Teile des Assays und fokussiert Licht vom Assay auf den Fototransistor auf der Platine. Es ist ein winziges kleines Objektiv, das relativ billig herzustellen und relativ teuer zu entwerfen ist. Darunter befindet sich die doppelseitige Leiterplatte mit so wenigen Komponenten, wie wir möglicherweise verwalten können. Es verfügt über zwei LEDs im blauen UV-Bereich und einen Fototransistor. Es gibt zwei weitere LEDs für das Steuerungssystem und einen separaten Fototransistor. Es verfügt über einige Komponenten zur Verwaltung der Stromversorgung und unseren kleinen Mikroprozessor, zu dem auch Bluetooth gehört. Die Herausforderung besteht darin, alles einfach, skalierbar und robust zu machen.

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Haben Sie vor der COVID-19-Pandemie an diesen Technologien gearbeitet?

Ja, wir haben den größten Teil eines Jahrzehnts damit verbracht, einen Grippetest zu Hause durchzuführen. Die Entwicklung dieser Dinge dauert lange. Als COVID auftrat, haben wir schnell versucht, die Biologie zu ändern, um COVID nachweisen zu können.

Wie weit ist Ihre nordamerikanische Produktionsstätte in Ihren Expansionsplänen? Und wie schnell, bevor diese Kits in den Regalen der Drogerien erhältlich sind?

Das Produkt ist derzeit in einigen CVS-Filialen in den Regalen erhältlich und wird innerhalb weniger Wochen landesweit erhältlich sein. Dieses Produkt kommt derzeit aus Australien, während wir unsere US-Produktion hochfahren. Wir werden Produkte im dritten Quartal aus dem US-Werk in die Läden bringen.

Für wie viel wird ein Kit verkauft?

CVS ist für den Endpreis verantwortlich. Sie setzen es im Moment auf 38,90 $.

Die große Frage im Moment ist, welche Rolle Tests in den kommenden Monaten oder Jahren in Ländern wie den Vereinigten Staaten spielen sollten, in denen viele Menschen bereits vollständig geimpft sind. Welche Rolle sehen Sie beim Testen?

Tests werden in den nächsten 12 Monaten sehr wichtig sein, da die Amerikaner umfassender geimpft werden. Die Langlebigkeit des Impfstoffs ist sehr besorgniserregend, was sehr wichtig ist. Amerika wird wieder an die Arbeit gehen und die Leute werden wieder ins Büro gehen, aber dann wird die saisonale Grippe im nächsten Winter auftreten. … Es wird viele Leute geben, die wissen wollen, dass sie kein COVID haben. Und viele Arbeitgeber, die wissen wollen, dass ihre Mitarbeiter kein COVID haben. Insbesondere in den nächsten 12 Monaten wird ein starker Bedarf an häufigen Einweg-Tests bestehen.

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Und ich denke, der Test könnte in der Schule verwendet werden? Es scheint noch eine Weile zu dauern, bis die Kinder geimpft werden.

Der Test kann bei Kindern über zwei Jahren angewendet werden. Der Tupfer hat diesen Adapter, den Sie aufsetzen können, wenn Sie ein Kind abwischen, damit die Spitze nicht so weit hineingeht.

Das ist also Ihr Plan für die USA, wo die Impfraten steigen. Was ist mit den vielen Ländern der Welt, die mit Impfungen noch nicht weit gekommen sind?

Ellume konzentriert sich derzeit sehr auf Amerika. Später in diesem Jahr und im nächsten Jahr, wenn wir hoffen, mehr Produktionskapazitäten zu haben, können wir international expandieren. Wir wollen unsere Fertigung auf jeden Fall so weit wie möglich nutzen. Wir möchten der Welt helfen, sich von COVID zu erholen, und den Menschen helfen, wieder in Flugzeuge zu steigen und ihre Familien zu sehen.

Dieses Interview wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit bearbeitet und komprimiert.

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