Forscher entwickeln neuartige COVID-19-Tupfer zur globalen und lokalen Mangel

Forscher entwickeln neuartige COVID-19-Tupfer zur globalen und lokalen Mangel

Seit dem Ausbruch der COVID-19, es wurde ein globaler Anstieg der Nachfrage für die Nasen-Rachen – (NP) – Putzlappen, die ein zentrales element in der Testung von SARS-CoV-2. Singapur ist keine Ausnahme. Kommerziell erhältliche NP-Tupfer verwendet, in COVID-19 test-kits sind oft out-of-stock durch supply-chain-Unterbrechungen.

Um den weltweiten Mangel, und um sicherzustellen, Singapur hat eine nachhaltige Versorgung mit diesen Abstrichen, zwei multidisziplinäre Forscherteams von der Nationalen Universität von Singapur (NUS) haben sich insgesamt drei Tupfer designs, die vergleichbar sind mit dem aktuellen „gold standard“ – Tupfer.

Ein team unter der Leitung von Professor John Eu Li Wong, NUS Senior Vice President (Innovation-Gesundheit & Übersetzung), Associate Professor Yen Ching-Chiuan, Co-Direktor der Keio-NUS CUTE Center, und Professor Jerry Fuh, Leiterin des NUS-Zentrum für Additive Manufacturing (AM.NUS), entwickelte eine 3-D-gedruckte Tupfer mit dem Namen ‚Python‘. Das team arbeitete mit Associate Professor David Allen und Professor Wang De Yun von der NUS Yong Loo Lin School of Medicine, Forscher aus den NUS School of Design und Umwelt und der NUS Fakultät für Ingenieurwissenschaften, sowie ärzte aus dem National University Hospital (NUH), über die Konzeption, pre-klinischen Tests und klinische Validierung.

Darüber hinaus werden zur weiteren Steigerung der Produktion von geeigneten Tupfer für Singapur und die region, andere NUS-team Leitung von Professor Freddy Boey, NUS Vize-Präsident (Innovation & Enterprise), eingeführt zwei neue designs mit dem Namen ‚IM2‘ und ‚IM3‘, das könnte sein, hergestellt im Spritzgussverfahren.

Nasen-Rachen-Tupfer und das screening Genauigkeit

NP-Tupfer sind flexibel-sticks mit einem sorgfältig entworfen, Spitze Abschnitt. Sie sind eingefügt, die durch die Nase auf der Rückseite der Nasenhöhle zum sammeln von Flüssigkeitsproben von einer einzelnen.

NP-Tupfer verwendet, für COVID-19-Tests haben eine sorgfältig gestaltete Tipp-Abschnitt, dient zum sammeln und aufbewahren ausreichend Nasen-Rachen-Flüssigkeiten, die sind kanalisiert in eine Halterung für weitere Tests. Dies sind die kritischen design-Faktoren, wie Sie könnte Einfluss auf die Genauigkeit der Testergebnis beim screening SARS-CoV-2.

Python, die 3-D-gedruckte Tupfer

Um daraus eine brauchbare alternative, die NUS-team unter Leitung von Prof Wong, Assoc Prof Yen, Assoc Prof Allen, und Prof Fuh kombiniert Ihre Erfahrungen zu design -, test -, und klinisch zu validieren, die Nützlichkeit einer 3-D gedruckt NP-Tupfer und für die Identifizierung von SARS-CoV-2. Nach Berücksichtigung der klinischen Anforderungen der Tupfer in Bezug auf seine mechanischen, materiellen und biologischen Eigenschaften, ein Doppel-helix-Struktur verwendet wurde, für den Tupfer Tipp, denn es hatte hervorragende fluid adsorption und verursacht minimale Beschwerden für den Patienten.

Die klinische Wirksamkeit der Tupfer, namens Python, war im Vergleich zu einem Industrie-standard-Tupfer im NUH. Dies erfolgte in einer Fall-kontrollierten Studie mit 40 Patienten mit COVID-19, und 10 Kontroll-Patienten mit akuten respiratorischen Erkrankungen, die musste getestet negativ für SARS-CoV-2.

Die Python-Tupfer, der entwickelt wurde, in weniger als zwei Monaten zeigten vergleichbare Genauigkeit und Leistung, mit keinen signifikanten Unterschied gegenüber der standard-Tupfer. Als solche, die Python-Tupfer wurde als sicher und akzeptabel für den Patienten zu verwenden, und könnte dazu beitragen, angespannte Ressourcen in der eskalierenden COVID-19-Pandemie. Ein patent für die Python-Tupfer eingereicht wurde, und zwei lokale Unternehmen die Massenproduktion der Tupfer.

Assoc Prof Yen, einer der leitenden Forscher des Projekts, sagte, „Wir freuen uns, unser know-how einbringen, um die drängenden Notwendigkeit für Nasen-Rachen-Abstriche. Als Teil des NUS “ Beitrag an die nation Kampf gegen COVID-19, das design des Python-Abstrich ist kostenlos für den Einsatz in Singapur.“

Eine groß angelegte Lösung: Einspritzung geformte swabs

Zur weiteren Erhöhung der Produktion von NP-Tupfer, eine andere NUS-team unter Leitung von Prof Boey entwickelten Spritzgussverfahren.

„Spritzgießen als Herstellungsverfahren ist von Natur aus schneller als 3-D-Druck, wie mehrere Einheiten der Tupfer produziert werden können, die in einem bestimmten Zyklus. Mehrere hundert Tupfer erzeugt werden kann in ein paar Minuten mit der Spritzguss-Prozess,“ erklärt Prof Boey.

Sein team führte ein neues design, das könnte sein, Spritzguss -, namens IM2. Es wurde getestet, für die mechanische Festigkeit nach der Sterilisation, und für seine Wirksamkeit bei der Abholung Viruslast. Die Ergebnisse zeigten, dass seine Leistung war vergleichbar mit der aktuellen gewerblich genutzte Abstrichen.

Das team ist auch neu gestaltet, um die Python-Tupfer, die es Ihr ermöglichen werden, injection molded durch die Erhöhung der umlaufenden Kraft, und die Zusammenarbeit mit dem Hersteller design eine Form, die es ermöglicht, die Formen der zentralen Hohlraum. Dieses design war geprägt IM3. Ähnliche tests wurden durchgeführt, um zu zeigen, dass die Konstruktion vergleichbar mit den derzeitigen kommerziell verwendet Abstrichen.

Innerhalb von drei Monaten, die NUS-team entwickelt und getestet, diese Spritzguss-Tupfer, und ist die Durchführung von klinischen Studien im NUH und dem Singapore General Hospital. Patente wurden angemeldet für die beiden Entwürfe.

„Die Verwendung von Spritzguss sorgt für einen sicheren Quelle zur Versorgung großer Mengen von Abstrichen zu einem niedrigen Preis, um die Bedürfnisse unserer Gemeinschaft und darüber hinaus. Dies ist von entscheidender Bedeutung in unserem kontinuierlichen Kampf gegen die Pandemie. Der NUS IP für die Spritzguss-designs werden auch kostenlos erhältlich für den Einsatz in Singapur“, teilte Prof Boey, die auch federführend in der Forschungsgruppe entwickelt, die portable Tröpfchen-und Aerosol-Reduzierung Zelt (DART), die bietet zusätzlichen Schutz für die Beschäftigten im Gesundheitswesen.

Prof Boey und sein team arbeiten jetzt mit vier Unternehmen zur Masse herstellen und sterilisieren von Spritzguss-Tupfer.

Über 40 Millionen Stück des IM2 und IM3 Abstriche zu erwarten sind, produziert zu werden, die über die nächsten paar Monate, und diese lokal produziert Tupfer Preis niedriger als der aktuelle Handel erhältlich importiert Abstrichen.

NUS-Präsident Professor Tan Eng Chye sagte, „Wie die Länder schrittweise entstehen von sperren verfügen und öffnen Ihrer Volkswirtschaften, die Masse, die wiederholt werden, die Prüfung wird weithin angenommen, wie eine wichtige öffentliche Gesundheit-Strategie um zu verhindern, dass ein Wiederaufleben der COVID-19-Infektionen. Dies führte zu einer weltweiten Verknappung von kommerziellen Nasen-Rachen-Abstriche.

Wir sind stolz darauf, dass unsere Forscher haben einen Schritt vorwärts in dieser Zeit der not. Sie haben sehr hart gearbeitet, unter großem Zeitdruck zu entwickeln, zu testen und klinisch validieren drei Arten von Nasen-Rachen-Abstriche innerhalb von ein paar Monaten, so dass diese Abstriche können in Massen hergestellt, lokal und kostengünstig zu Singapurs Bedürfnisse zu erfüllen.“