In Picture: Ilmuwan Kembangkan Metode Deteksi Covid-19 dalam 10 Menit

REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA -- Para peneliti dari Universitas Arizona saat ini sedang mengembangkan metode pengujian untuk mengetahui infeksi virus corona jenis baru (COVID-19) dengan menggunakan mikroskop dari ponsel pintar. Ini nantinya dapat menganalisis sampel air liur dan memberikan hasil dalam waktu hanya sekitar 10 menit.

Tim peneliti yang dipimpin oleh profesor di bidang teknik biomedis, Jeong-Yeol Yoon mengatakan tujuan dalam studi ini adalah untuk menggabungkan kecepatan tes usap (swab) antigen dengan akurasi tinggi dari tes swab PCR. Para ilmuwan mengadaptasi metode murat yang awalnya mereka buat untuk mendeteksi norovirus, mikroba yang terminal menyebar di kapal pesiar, menggunakan mikroskop ponsel pintar.

Para peneliti berencana menggunakan metode tersebut bersama dengan tes kumur saline yang dikembangkan oleh kepala di Departemen Ekologi dan Biologi Evolusi Universitas Arizona, sekaligus direktur asosiasi Institut BI05, Michael Worobey. Studi menggunakan sampel air, dilakukan bekerjsama dengan ketua Departemen Komunitas, Lingkungan dan Kebijakan di Universitas Arizona, Kelly A. Reynolds.

Metode tradisional untuk mendeteksi norovirus atau patogen lain seringkali mahal. Hal ini karena diperlukan banyak peralatan laboratorium, serta membutuhkan keahlian ilmiah.

Tes norovirus berbasis ponsel cerdas yang dikembangkan di Universitas Arizona terdiri dari ponsel pintar, mikroskop sederhana, dan selembar kertas mikrofluida. Kertas berlapis lilin yang memandu sampel cairan mengalir melalui saluran tertentu. Ini lebih kecil dan lebih murah daripada tes lain, dengan komponen berharga sekitar 45 dolar AS.

Basis teknologi, yang dijelaskan dalam makalah 2019 yang diterbitkan di jurnal ACS Omega, relatif sederhana. Pengguna memperkenalkan antibodi dengan manik-manik fluoresen ke sampel air yang berpotensi terkontaminasi.

Jika ada cukup partikel patogen dalam sampel, beberapa antibodi menempel pada setiap partikel patogen. Di bawah mikroskop, partikel patogen muncul sebagai gumpalan kecil manik-manik fluoresen, yang kemudian dapat dihitung pengguna.

Proses tersebut menambahkan manik-manik ke sampel, merendam selembar kertas di dalam sampel, kemudian mengambil foto ponsel di bawah mikroskop dan menghitung manik-manik. Ini membutuhkan waktu sekitar 10 hingga 15 menit. Sangat sederhana, sehingga Yoon mengatakan seorang non-ilmuwan dapat mempelajari bagaimana melakukannya hanya dengan menonton video singkat.

Versi teknologi yang dijelaskan dalam makalah Nature Protocols membuat perbaikan lebih lanjut, seperti membuat rumah cetak 3D untuk perlengkapan mikroskop dan chip kertas mikrofluida. Makalah ini juga memperkenalkan metode yang disebut thresholding adaptif.

Sebelumnya, para peneliti menetapkan nilai tetap untuk jumlah patogen yang merupakan bahaya, yang membatasi tingkat presisi. Versi baru menggunakan kecerdasan buatan untuk menetapkan ambang batas bahaya dan memperhitungkan perbedaan lingkungan, seperti jenis ponsel cerdas dan kualitas kertas.

Para peneliti berencana untuk bermitra dengan fasilitas pengujian di Universitas Arizona untuk menyempurnakan metode saat mereka menyesuaikannya untuk deteksi COVID-19. Menunggu persetujuan dari dewan peninjau institusional universitas, siswa yang sudah diuji di kampus melalui metode lain akan memiliki opsi untuk memberikan persetujuan tertulis agar sampel mereka dapat dijalankan melalui perangkat pengujian berbasis ponsel cerdas juga.

"Teknologi yang menjanjikan ini memungkinkan kami memberikan tes yang cepat, akurat, dan terjangkau kepada komunitas kampus secara sering dan mudah,” jelas presiden Universitas Arizona Robert C. Robbins, dilansir News-Medical, Senin (1/2).

Yoon dan timnya juga sedang mengerjakan ide lain, berdasarkan makalah 2018 yang mereka terbitkan di Chemistry - A European Journal, yang bahkan lebih sederhana, namun masih menyisakan sedikit ruang untuk kesalahan. Ini melibatkan teknologi yang sama, namun alih-alih mikroskop ponsel cerdas dan penutup yang dirancang khusus, pengguna hanya perlu mengunduh aplikasi ponsel cerdas dan menggunakan chip mikrofluida yang dicap dengan kode QR.

"Tidak seperti teknik mikroskop fluoresen, di mana Anda menempatkan chip pada posisi yang tepat, Anda hanya mengambil snapshot dari chip tersebut. Terlepas dari sudut atau jarak pengambilan foto, aplikasi smartphone dapat menggunakan AI dan kode QR untuk memperhitungkan varians dan menjalankan kalkulasi yang sesuai,” kata Pat Akarapipad, mahasiswa master teknik biomedis.

Ikuti Whatsapp Channel Republika