新型智能手机可在血液样本中检测寨卡病毒
从COVID-19大流行中可以看出,快速、简单、准确和敏感的检测方法对于检测病毒病原体和控制传染病的传播至关重要。不幸的是,基于实验室的方法往往需要训练有素的人员和涉及复杂的程序。在一项新的研究中,伊利诺伊大学香槟分校的研究人员结合他们的努力开发了一种可以夹在智能手机上的仪器,可以在一滴血中快速检测寨卡病毒。
寨卡病毒主要通过埃及伊蚊蚊子。虽然这种疾病在成人中基本无症状或症状轻微,但如果其母亲在怀孕早期受到感染,则会导致新生儿发育障碍。目前,该病毒在超过87个国家传播,每年感染数千人,需要更好的检测和治疗控制措施.
蚊子传播的病毒会导致严重的疾病,但它们有相似的症状。如果你患有寨卡病毒、疟疾、登革热或基孔肯雅热,你可能只是发烧去看医生,他们不知道为什么,”布赖恩·坎宁安(CGD主任/MMG)说,他是英特尔电气和计算机工程校友捐赠主席。“但重要的是要知道它是否是寨卡病毒,特别是如果病人是一个孕妇,因为后果来了一个胎儿发育真的很严重。”
寨卡病毒感染目前是通过在实验室进行的聚合酶链反应测试来检测的,这种测试可以放大病毒的遗传物质,使科学家能够检测到它。在这项新研究中,研究人员使用环介导等温扩增技术来检测病毒血液样本采用适用于医疗点诊所的方法。PCR需要20-40次重复的温度变化来扩增遗传物质,而LAMP只需要一个温度- 65°c,这使得它更容易控制。此外,PCR测试对污染物的存在非常敏感,特别是在一个血液样本.因此,样品在使用前首先要经过纯化。另一方面,LAMP不需要任何这样的净化步骤。
将装有检测病毒所需试剂的药盒插入仪器中进行测试,同时将仪器夹在智能手机上。一旦患者加入一滴血,一组化学物质就会在五分钟内打开病毒和血细胞。弹筒下方的加热器将其加热到65°C。第二组化学物质会放大病毒遗传物质,如果血液样本含有寨卡病毒,药筒内的液体会发出亮绿色荧光。整个过程需要25分钟。
坎宁安说:“另一个很酷的方面是,我们可以用智能手机进行数据读取。”“我们设计了一种夹式装置,这样在放大时,智能手机的后置摄像头就能看着墨盒。当有一个积极的反应,你会看到绿色的荧光,最终充满整个墨盒绿灯."
研究人员目前正在开发类似的设备,以同时检测其他蚊媒病毒,并致力于使设备更小。“虽然我们的夹式探测器非常小,但很多空间都被电池占据了。在下一个版本中,它将由手机电池供电。”
这项名为“智能手机夹式仪器和微流体处理器,利用空间RT-LAMP在全血中快速检测寨卡病毒”的研究发表在该杂志上分析师.