新型低成本设备快速、准确检测丙型肝炎感染

丙型肝炎
从细胞培养纯化的丙型肝炎病毒的电子显微照片。比例尺是50纳米。来源:洛克菲勒大学丙型肝炎研究中心。

全球丙型肝炎患者超过3.54亿人。大约75%到85%的丙型肝炎患者会长期感染,即慢性丙型肝炎,如果不及时治疗,可能会导致肝硬化、肝癌或肝衰竭。每年估计有100万人死于这种疾病。

尽管有有效的治疗方法,但在发达国家,只有20%的人口得到诊断,只有7%的人接受了治疗。在全球78%至80%的病例所在的发展中国家或低收入国家,只有不到1%的人得到诊断和治疗。

诊断丙型肝炎最准确的方法是进行分子检测,首先应该进行抗体检测,然后进行核酸检测进行RNA检测,以确认初步结果。然而,目前的检测方法在偏远和欠发达地区部署既耗时、昂贵又具有挑战性。

来自佛罗里达大西洋大学工程与计算机科学学院的研究人员及其合作者设计了一种微流体平台,该平台包含了通常由训练有素的人员在复杂的实验室设置中在单一平台上执行的不同步骤。整个病毒检测过程在一个独特设计、廉价、一次性和自驱动的微流控芯片内执行。

该设备是用户友好的,便携的,并提供了一个视觉确认只使用少量的样品和试剂。全自动“样本输入-答案-输出”分子诊断装置可在约45分钟内快速检测出丙型肝炎病毒。该技术使用相对便宜且可重复使用的设备进行样本处理和疾病检测,成本约为50美元。一次性微流控芯片还可以缩短可靠诊断的时间,成本约为2美元。

研究结果发表在该杂志上生物传感器的研究表明,用该设备检测的掺入丙型肝炎病毒颗粒的人类血浆样本具有500个病毒拷贝/mL的高灵敏度和特异性,不需要训练有素的技术人员、昂贵的设备或设施。基于rna的设置利用了比色结果读数,这是一种可以在低收入地区实施的准确方法,使人们能够使用。

“我们用于测试的免提微流控芯片易于组装,为实验室外的大规模测试提供了一种实用的方法,”FAU电气工程和计算机科学系的高级作者和副教授Waseem Asghar博士说。“芯片的操作程序很简单;一旦样品被引入进样室,试样就会被加热将劳务人员。”

该装置由一个自动一次性微流控芯片、一个小型表面加热器和一个可重复使用的磁驱动平台组成。紧凑能够对扩增产物进行核酸分离、纯化、扩增和比色检测。该系统利用一种染料用肉眼检测扩增产物。在双链DNA存在的情况下,染料的颜色从橙色变为绿色,因此无需荧光成像就可以轻松分析。

微芯片被设计成不同形状的腔室,这样溶液可以在整个执行过程中被保留。菱形室包含不同的缓冲液,执行不同的任务,以实现最佳的RNA纯化。进气室和反应室是两用室,使等离子体处理步骤不那么复杂。

Asghar说:“有了这种分子诊断装置,用户可以进行多次测试,因为只需要在比色分析的最初和最后注意,这使得它非常适合应用于护理点和欠发达国家。”

与2015年的基线相比,世界卫生组织(世卫组织)的目标是到2030年将丙型肝炎感染率降低90%,死亡率降低65%。

FAU工程与计算机科学学院院长Stella Batalama博士说:“为了实现世界卫生组织消除丙型肝炎这一公共卫生问题的目标,世界需要加强和广泛的筛查。”Asghar教授和他的同事开发了一种具有成本效益、快速和准确的即时病毒RNA的创新解决方案帮助妥善管理这种疾病,并减轻中低收入国家大规模检测的经济负担。”


进一步探索

该设备可以引导精子“逆行”,以帮助不孕不育

更多信息:Sandhya Sharma等,基于rt - lamp的丙型肝炎病毒快速检测分子诊断装置,生物传感器(2022)。DOI: 10.3390 / bios12050298
引用:新型低成本设备快速,准确检测丙型肝炎感染(2022,8月4日)检索于2022年8月6日从//www.puressens.com/news/2022-08-low-cost-device-rapidly-accurately-hepatitis.html
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