此电话设备可以在不到一个小时的时间内测试Covid-19

此电话设备可以在不到一个小时的时间内测试Covid-19
研究人员报告说,程序磁性纳米珠与现成的手机和插入式诊断工具搭配使用,可以在19分钟或更短的时间内诊断出COVID-55。 (图片来源:Jeff Fitlow / Rice)

借助编程的磁性纳米珠,插入现成电话中的诊断工具可以在19分钟或更短的时间内诊断出COVID-55。

邮票大小的微流控芯片可测量标准手指刺中血清中SARS-CoV-2核衣壳(N)蛋白的浓度。 纳米珠与芯片中的SAV-CoV-2 N蛋白(COVID-19的生物标记物)结合,然后将其转运到检测微量生物标记物的电化学传感器中。

研究人员说,与基于拭子的样品相比,他们的工艺简化了样品处理 PCR测试 广泛用于诊断COVID-19的病毒,需要在实验室进行分析。

赖斯大学机械工程副教授彼得·利勒霍伊(Peter Lillehoj)说:“这种设备的优点是不需要实验室。” “您可以执行整个测试,并在收集地点,诊所或药房生成结果。 整个系统易于运输和使用。”

该研究发表在杂志 ACS传感器.

Lillehoj,研究生和主要作者李吉然(Jiran Li)利用了现有的生物传感工具,并将其与自己在开发简单诊断程序方面的经验相结合,例如去年推出的用于诊断的微针贴片 疟疾.

新工具依赖于稍微复杂一些的检测方案,但可以在短时间内提供准确,定量的结果。 为了测试该设备,实验室依靠健康人和其他COVID-19阳性患者捐赠的血清样本。


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Lillehoj说,使用全血清时,孵育时间越长,结果越准确。 实验室发现55分钟是微芯片在整个血清中检测SARS-CoV-2 N蛋白的最低时间,其浓度低至每毫升50皮克(十亿分之一克)。 通过将血清稀释五倍,微芯片可以在10分钟内检测甚至更低浓度的N蛋白(每毫升25皮克)。

与Google Pixel 2手机和插入式恒电位仪配套使用,该设备可以对全血清进行低至230皮克的浓度的阳性诊断。

Lillehoj说:“有标准的程序可以用靶向特定生物标志物的抗体修饰珠子。” “当您将它们与包含生物标志物的样品(在本例中为SARS-CoV-2 N蛋白)结合在一起时,它们就会结合在一起。”

毛细管用于将样品输送到芯片,然后将芯片放在芯片上,该芯片将磁珠拉向涂有捕获抗体的电化学传感器。 珠子与捕获物结合 抗体 并产生与样品中生物标志物浓度成比例的电流。

稳压器读取该电流并将信号发送到其手机应用程序。 如果没有COVID-19生物标记,则磁珠不与传感器结合,并在芯片内部被冲洗掉。

Lillehoj说,如果有必要,在工业上制造微流控芯片或使其适应新的COVID-19菌株并不困难。

作者简介

美国国立卫生研究院,美国国家科学基金会和莱斯大学的COVID-19研究基金为这项研究提供了支持。 --

原始研究

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