Sandia National Laboratories heeft een prototype van een handzaam, usb-gevoed apparaatje ontwikkeld dat met behulp van een smartphone snel op zika en een aantal ander door muggen overgebrachte virussen kan testen. Op het moment dienen patiëntmonsters nog in het laboratorium geanalyseerd te worden, wat lastig is in de minder ontwikkelde gebieden waar deze virussen veel voorkomen.
Het apparaat is mogelijk door een aantal ontwikkelingen in de biochemie de afgelopen jaren. Veel virustesten zijn gebaseerd op de polymerase chain reaction (pcr), het werkpaard van de genetica. Het monster wordt hiervoor in contact gebracht met een oplossing waarin zich primers bevinden: korte stukjes dna die plakken aan een specifiek stukje dna- of rna-code van het virus, en daar de aanmaak van een complementaire dna-streng in gang zetten.
Het monster wordt nu een aantal keer opgewarmd en weer afgekoeld. Bij elke opwarming valt het dubbelstrengs dna uiteen in twee losse strengen, bij het afkoelen binden de primers daar aan en worden er nieuwe strengen aangemaakt. Als er maar een spoor van het virus aanwezig is in het monster, zal het erfelijk materiaal zich zodoende enorm vermeerderen. Dat is een signaal dat gebruikt kan worden voor detectie.
Maar juist die nauwkeurig gecontroleerde temperatuurcycli maken de apparatuur lijvig en complex. De afgelopen jaren is daarom de Lamp-aanpak (loop-mediated isothermal amplification) bedacht. Door slim gegoochel met primers verdrijven de groeiende dna-strengen elkaar van de complementaire streng, waardoor de methode bij constante temperatuur werkt.
Er was nog een probleem: hoe bepaal je of er veel of weinig nieuw erfelijk materiaal is? Daarvoor hadden de Sandia-onderzoekers eerder een methode bedacht. Ze labelen hiervoor de probes met een fluorescerende kleurstof. Daarnaast wordt er wordt nog een zogenaamde quench probe aan het mengsel toegevoegd. Als het mengsel aan het eind van de procedure afkoelt, plakken deze vast aan de overgebleven losse probes en onderdrukken de fluorescentie. Zodoende lichten alleen de probes op die gebruikt zijn om nieuw dna aan te maken.
De fluorescentie blijkt prima te karakteriseren met een smartphonecamera. Doordat ook aan de verwarming nog maar weinig eisen worden gesteld, is het mogelijk om voor minder dan honderd dollar een apparaatje te maken dat onder aansturing van een smartphone de analyse volledig uitvoert.