据国外媒体报道,程序化的磁性纳米珠使美国莱斯大学设计的诊断设备成为可能。据了解,莱斯大学的工程师说,借助对磁性纳米珠进行编程并将诊断工具插入现成的手机中,可以在55分钟或更短的时间内诊断出COVID-19。
赖斯大学机械实验室工程师Peter Lillehoj最近开发了一种邮票大小的微流控芯片,可以测量标准手指刺中血清中SARS-CoV-2核衣壳(N)蛋白的浓度。纳米颗粒与芯片中的SARS-CoV-2N蛋白(COVID-19的生物标志物)结合,并将其转移至电化学传感器以检测痕量的生物标志物。
研究人员认为,与基于棉签的PCR测试相比,他们的方法简化了样品处理过程,后者被广泛用于诊断COVID-19,并且需要实验室分析。 Lillehoj说:“此设备的妙处在于它不需要实验室。
您可以执行整个测试,并在收集点,诊所或药房生成结果。 (并且)整个系统易于运输和使用。
目前,该研究的他的论文已经发表在杂志“ ACSSensors”上。美国化学学会。
利勒霍伊(Lillehoj)和赖斯大学(Rice University)的研究生以及第一作者李吉然(Jiran Li)使用了现有的生物传感工具,并将其与自己的经验相结合,以开发出这种简单的诊断方法。可以理解,尽管此新工具需要依赖稍微复杂一些的检测方案,但它可以在短时间内提供准确的定量结果。
实验室用健康人和其他COVID-19阳性人捐赠的血清样本对设备进行了测试。 Lillehoj说,使用全血清时,时间越长,结果越准确。
实验室发现,当整个血清中的浓度低至每毫升50微克时,芯片检测SARS-CoV-2N蛋白的最佳时间是55分钟。通过将血清稀释5倍,即每毫升10微克,该微芯片可以在25分钟内检测到较低浓度的N蛋白。
通过与Google Pixel2手机和插入式恒电位仪配合使用,当总血清浓度低至230皮克时,该设备可以提供阳性诊断。 Lillehoj说:“有一种用抗特定生物标志物的抗体修饰珠子的标准程序。
当您将它们与包含生物标志物的样品结合时,它们将结合在一起。”可以理解,这套装置首先使用毛细管将样品发送到芯片,然后将芯片放置在磁体上,该磁体将磁珠拉向涂有捕获抗体的电化学传感器。
此时,珠子与捕获的抗体结合,并产生与样品中生物标志物浓度成比例的电流。稳压器负责读取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,珠子将不会与传感器结合,也不会在芯片中被洗掉。 Lillehoj说,如果有必要,公司生产微流控芯片或使其适应新的COVID-19菌株并不困难。
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