Nespresso machines, which brew espresso and coffee from coffee capsules, can be used for covid tests.
可以从咖啡胶囊中冲泡意式浓缩咖啡和咖啡的Nespresso机器可用于混合测试。
Manu Padilla /快门 

过渡到家庭工作对我们所有人都构成了挑战,但是当您的工作涉及研究纳米技术的生物应用时,这些试验比兼顾家庭的宽带使用情况要复杂得多。 因此,禁止他进入实验室,您可能会合理地期望有机化学家进行这项研究 维托里奥·萨焦莫来自Bionanotechnology集团,网址: 瓦赫宁根大学与研究 在荷兰,已经陷入停顿。

但是Saggiomo是一种富有创造力的,富有想象力的类型,因此他开始怀疑自己是否可以在打击COVID-19的斗争中使普通家用电器更好地使用。 更具体地说,他是否可以为该病毒创建廉价,高度敏感的家庭测试? 事实证明他可以。 现在,他的团队已将该想法发布在 预印服务器,ChemArxiv。 该论文尚待其他科学家审查。

目前, COVID-19测试的两种主要类型:PCR测试和侧向流动测试(LFT)。 黄金标准的PCR测试通过检测被称为RNA的遗传物质来检查病毒的存在。 但是,拭子中几乎没有病毒,因此必须先将其转换成DNA并进行扩增,然后才能对其进行检测。 这是通过“聚合酶链反应”,这就是PCR的代表。

该过程涉及在50°C至90°C的温度范围内反复循环。 在每个循环中,DNA的量都会增加一倍,因此在30个循环后,仅一股起始材料就可以产生十亿份以上的病毒材料。 然后用荧光标记检测扩增的物质,所述荧光标记将自身附着到病毒DNA序列上。


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因此,PCR是一种高度敏感的技术,但它需要专业的材料和设备来执行。 这就是为什么将测试发送到实验室的原因,并且需要一两天的时间才能得到结果。

第二个常见测试是 横向流动试验(LFT)。 这些通过检测病毒蛋白壳的片段而起作用。 结合在LFT条带中的是与病毒结合的抗体。 这些抗体标有微小的金颗粒,这些颗粒显示为红色,使您可以在测试设备上看到它们。 取决于是否存在病毒,标记的抗体会在LFT的不同条带上积累。

LFT快速,便宜且易于使用,使其非常适合社区和家庭测试。 但是他们是 远不及敏感 作为PCR测试–他们只会识别病毒载量高的人。 这意味着许多受感染的人将从此类检测中得到假阴性结果。

CoroNaspresso测试

理想情况下,我们需要一种与LFT一样易用但与PCR测试一样灵敏的家庭测试。 优秀的候选人是一种称为 回路介导的等温扩增(Lamp)。 它的工作原理与PCR非常相似,可产生多个副本的起始遗传物质(可从药签中获取),但具有一些关键优势。

例如,它可以与方便的“颜色读数”结合使用。 当发生灯反应时,会导致样品的酸度增加。 这意味着您可以在反应混合物中添加根据pH值改变颜色的物质,以直观的方式显示阳性或阴性结果。 另一个优点是,灯反应是在固定温度(约65°C)下进行的,而不需要在一定温度范围内进行恒定循环。

尽管如此,Lamp仍需要良好的温度控制。 温度控制系统(无论是在PCR仪中,在Lamp仪器中还是在家用烤箱中)通常都可以通过电子恒温器来实现。 但是,制造和运输专门设计用于家用灯泡测试的新电子设备是不切实际的(尤其是在大流行期间)。 因此,Saggiomo试图找到解决此问题的方法。 他碰到了一种叫做 相变材料 当它们融化时吸收能量(热量),从而保持恒定的温度。

在找到一种由恰好在所需温度下熔化的材料制成的蜡后,Saggiomo开始着手建造一种装置来容纳Lamp反应管和蜡块。 然后需要将其插入其他可能被加热的材料中。 完美的住房证明是他在制作早晨咖啡时凝视着他的脸:奈斯派索咖啡机胶囊。

最后一步只是找到加热胶囊的正确方法。 在尝试使用洗碗机(可以工作,但样品不断丢失),微波炉(失败,因为试管过热且盖子弹开)和盛满热水的杯子(温度无法充分控制)后,Saggiomo便将其安放在了一个简单的锅上在炉灶上水。 最终的“ CoroNaspresso”设备在由团队的其他成员进行测试时,用六个人的棉签正确地识别出三箱COVID-19(与阴性测试颜色不同)。

Home covid test.
家庭covid测试。
由@V_Saggiomo鸣叫

这项测试,包括胶囊,相变蜡和用于插入遗传物质的小瓶,将很容易实现成千上万的生产。 然后,人们可以在家中擦拭遗传物质,然后加热胶囊以得到结果。 这些设备也很便宜(约0.20欧元),易于制造,易于使用且可回收利用。 也许我们很快就会在家里看到CoroNespresso测试,只是不要让它们与您的常规咖啡包混淆。The Conversation

关于作者

马克·洛奇,科学传播与化学教授, 赫尔大学

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