研究人员开发一种COVID-19快速检测的便携式设备

随着COVID-19的继续传播,检测耗材和实验室人员的瓶颈导致某些地区需要较长时间等待结果。伊利诺伊大学厄本那-香槟分校的一项新研究展示了一种快速COVID-19检测原型,以及一种易于使用的便携式仪器,该仪器可在30分钟内用智能手机读取结果,这可以实现诊断,无需将样品发送到实验室。

研究人员开发一种COVID-19快速检测的便携式设备
伊利诺伊州的研究人员开发了一种用于30分钟的COVID-19测试的微流控盒。
墨盒是3D打印的,可以快速制造。

对SARS-CoV-2(引起COVID-19的病毒)进行典型测试,需要从患者身上进行鼻咽拭子采样,然后将其放入一种称为病毒运输介质的物质中,然后将其送至实验室进行多步处理提取,分离和繁殖病毒内部的RNA。这种称为RT-PCR需要在最佳的条件下进行扩增和检测,每一个反应成分都会影响结果,这需要专门的设备和专业人员。

据《美国国家科学院院刊》报道,伊利诺伊州研究小组使用一种更简单的方法来分析被称为LAMP的病毒运输介质,该过程绕过了RNA提取和纯化步骤。LAMP比PCR更为有效,尤其是在测试样品中存在污染物时,只需短暂加热样品。研究人员将LAMP分析与PCR进行了比较,首先使用掺有病毒的合成鼻液,然后使用临床样品。他们发现结果与PCR结果一致,并且记录了LAMP测试的敏感性和特异性。

然后,研究人员将LAMP测定法整合到一个小型3D打印的微流体药筒上,该药筒具有两个用于注射器的输入槽:一个用于包含样品的病毒转运介质,一个用于LAMP化学药品。两者注入后,它们会在药筒内发生反应。

研究人员说:“我们使用现代化的高速增材制造技术来制造这些墨盒。整个组件可以快速扩展至数十万次测试。现代增材制造具有弹性和可扩展性,与传统制造技术相比,它可以非常迅速地扩大生产。 ”

该团队正在与Fast Radius Inc.(一家总部位于芝加哥的技术公司共同创立)合作,制造微流体药筒。

可以将药筒插入带有加热室的手持式便携式仪器中,在反应过程中将药筒加热到65摄氏度,并使用智能手机底座读取结果。在大约30分钟内,阳性结果将发出荧光。查看相关视频

研究人员向便携式设备展示了额外的临床样本,发现结果与标准PCR实验室程序的结果相符。

研究人员正在探索该测定法是否可与唾液样本一起使用,以消除对鼻咽拭子的需要,并在他们考虑下一步寻求监管批准时收集更多患者数据。

美国国家科学基金会,美国国立卫生研究院和国防高级研究计划局对此工作给予了支持。

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