研究人员开发了简单、负担得起的艾滋病毒检测设备
艾滋病毒是世界上最严重的公共卫生挑战之一,分子检测在艾滋病毒患者的早期诊断和抗逆转录病毒治疗中发挥着重要作用。目前的艾滋病毒检测的“金标准”需要昂贵的仪器和训练有素的人员,这使得在护理点对快速、敏感和负担得起的艾滋病毒分子检测方法的需求无法满足。
发表在杂志上ACS Nano来自生物医学工程系的刘长春(音译)领导的研究团队提出了一种低成本、生物激励的聚类定期间隔短回文重复序列(CRISPR)驱动的生物传感器,用于HIV病毒的护理点测试,使用简单的个人血糖仪-类似于糖尿病家庭测试。
“受活细胞中多室结构的启发,我们提出了一种膜分离、微流体、crispr驱动的级联反应系统,”Liu说,“通过结合个人葡萄糖生物传感技术,它被开发成便携式、一次性的诊断平台,用于HIV病毒和其他病原体的分子检测。”
医学院传染病学系的David Banach博士、检验医学病理学系的Lori Avery以及生物医学工程系的Ziyue Li、Naoki Uno和Xiong Ding也对这项研究做出了贡献。
CRISPR技术是对不同病原体进行高灵敏度和特异性核酸分子检测的前沿技术。当与简单的等温扩增技术一起使用时,它成为一个强大的诊断工具。然而,等温扩增反应和CRISPR检测系统的组合能力有限,需要单独的反应管和多次手动操作,这增加了污染的风险,并不是简单有效的护理点应用的理想选择。
为了提高兼容性,研究人员提出了一种纳米多孔膜分离级联反应系统,并将其集成到一个简单、便携式crispr介导的级联反应(MCR)生物传感器中,使用低成本的葡萄糖计进行HIV核酸检测,以消除对复杂仪器和训练有素的人员的需求。
研究人员能够检测43份HIV DNA和200份HIV RNA的敏感性,显示出快速检测HIV病毒和其他病毒的巨大潜力传染病在关怀的点上。
Banach说:“在全球范围内,艾滋病毒感染对获得实验室检测机会有限的服务不足人群产生了不成比例的影响。”“这项技术有可能将艾滋病毒检测带到护理点早期诊断治疗期间的监测至关重要。”
更多信息:李子悦等,基于生物激励的crispr介导级联反应的HIV分子检测生物传感器,ACS Nano(2023)。DOI: 10.1021 / acsnano.2c12754