新型智能手机可检测血液样本中的寨卡病毒
正如2019冠状病毒病大流行所见,快速、简单、准确和灵敏的检测方法对于发现病毒病原体和控制传染病传播至关重要。不幸的是,基于实验室的方法通常需要训练有素的人员,并涉及复杂的程序。在一项新的研究中,伊利诺伊大学香槟分校(University of Illinois Urbana-Champaign)的研究人员将他们的努力结合起来,开发了一种可以夹在智能手机上的仪器,可以快速检测单滴血液中的寨卡病毒。
寨卡病毒主要通过埃及伊蚊蚊子。尽管这种疾病在成人中基本上没有症状或导致轻微症状,但如果其母亲在妊娠早期感染,则会导致新生儿发育障碍。目前,该病毒在超过87个国家传播,每年感染数千人,需要更好的检测和控制措施.
“蚊子传播的病毒会导致严重的疾病,但它们有相似的症状。如果你感染了寨卡病毒、疟疾、登革热或基孔肯雅热,你可能只是发烧去看医生,而他们不知道为什么,”Brian Cunningham (CGD总监/MMG)说,他是英特尔电气和计算机工程校友资助主席。“但重要的是要知道这是否是寨卡病毒,特别是如果患者是一个孕妇,因为后果来了胎儿发育真的很严重。”
寨卡病毒感染目前是通过在实验室进行的聚合酶链反应测试来检测的,这种测试可以放大病毒的遗传物质,使科学家能够检测到它。在这项新的研究中,研究人员使用环介导等温扩增技术来检测病毒血液样本采用一种适用于即时护理诊所的方法。PCR需要20-40次重复的温度变化来扩增遗传物质,LAMP只需要一个温度- 65°c,这使得它更容易控制。此外,PCR检测对污染物的存在非常敏感,特别是在一个血液样本.因此,样品在使用前首先要经过净化。另一方面,LAMP不需要任何这样的净化步骤。
一个装有检测病毒所需试剂的药盒被插入到仪器中进行检测,同时仪器被夹在智能手机上。一旦病人加入一滴血,一组化学物质会在五分钟内打破病毒和血细胞。药筒下方的加热器可将药筒加热至65°C。第二组化学物质会放大病毒遗传物质如果血液样本中含有寨卡病毒,药盒内的液体就会发出亮绿色的荧光。整个过程需要25分钟。
坎宁安说:“另一个很酷的方面是,我们正在用智能手机进行读数。”“我们设计了一个夹式装置,这样当放大发生时,智能手机的后置摄像头就能看到墨盒。当有一个阳性反应时,你会看到绿色的荧光最终充满整个墨盒绿灯."
研究人员目前正在开发类似的设备,以同时检测其他蚊媒病毒,并致力于使这些设备变得更小。“虽然我们的夹式探测器非常小,但很多空间都被电池占据了。在下一个版本中,它将由手机电池供电。”
该研究“智能手机夹接仪器和微流体处理器,利用空间RT-LAMP快速检测全血中寨卡病毒”发表在杂志上分析师.