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带3D打印部件的寨卡病毒检测装置成本仅2美元-亚博APP安全有保障

2021-08-25 

本文摘要:近日,美国宾夕法尼亚大学(Upenn)的科学家们研发出有了一种低成本的3D打印机设备可以较慢检测寨卡(Zika)病毒。

近日,美国宾夕法尼亚大学(Upenn)的科学家们研发出有了一种低成本的3D打印机设备可以较慢检测寨卡(Zika)病毒。据报这个3D打印机的检测装置只有一个苏打水罐大小,成本仅有2美元,而且需要用电,也不必专业技术人员操作者。

患者只需获取一份唾液样本。当遗传分析检测到病毒不存在时,装置中可变色的燃料将变为蓝色。  据信,这种较慢、精确的临床对于有可能不受病毒感染的孕妇特别是在最重要,而目前唯一获得接纳的病毒检测方式必须高度脆弱的实验室设备,十分不便。

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因此,需要在野外用于的临床工具将沦为人们战胜寨卡病毒疫情的一个关键。  目前,科学家们在公开发表于《AnalyticalChemistry》的一份研究报告上讲解了这个设计和他们的测试效果。据理解,这项研究是由该校机械工程和应用力学系由研究助理教授刘长春和HaimBau教授率领的团队展开的。  据理解,通过化验检测Zika病毒本身的遗传物质被指出是临床这一病毒的黄金标准。

而其替代办法,比如针对人体内产生的对该病毒的抗体展开的检测是过于的,因为对于那些早已被病毒感染但是仍未产生充足抗体的患者来说,可能会产生欺诈的阴性结果;在另一方面如果测试对象因其它疾病产生类似于的抗体的话,也不会取得欺诈的阳性结果。  而这种从病毒本身找寻适当的RNA段落的测试则被称作逆转录聚合酶链反应,或全称为RT-pcr技术。这种测试技术可以防止上述两个问题。但是RT-pcr技术必须在装备精良的实验室里展开。

病人样本中的病毒基因段落必需缩放,或展开重复拷贝,直到超过它们可以被检测到的水平,这中间一般来说牵涉到到多个准确的温度变化过程。  据信,要使这种测试更为便利,或者更容易装载,其中的基因片段缩放环节是最主要的障碍,为此,宾夕法尼亚大学的科学家们寻找了一种被称作RT-LAMP(逆转录的环细胞内等温扩充)的替代技术,这种技术只必须将样品放到特定温度下,而不必须像RT-PCR那样通过多个准确的温度变化展开循环。  不过,作为修改该基因缩放过程的代价,RT-LAMP必须更加多专门的“引物”,即一些较短的基因片段以给定测试病毒靶基因的特定区。

  “尽管在技术文献中有用作RT-PCR技术的寨卡病毒引物,但是针对RT-LAMP技术的却没。”Bau说道。

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“所以,通过数据挖掘,我们确认了寨卡病毒基因组与其它未知病原体有所不同的高度保守序列,然后设计出有必要的引物以辨识此序列。”  “与此同时,”刘长春说道:“我们用3D打印机技术开发了一个低成本的即时检验(point-of-care)系统,这个系统由临床盒子和处理器构成。这个盒子需要分离出来、稀释和净化核酸并展开酶扩充。

最后的测试结果需要通过一种染料的颜色变化直观地表明出来。”  宾夕法尼亚大学研究助理教授刘长春  随后,科学家们还研究了如何在不用于电力的情况下使样品维持在适当的温度下。

他们的解决方案还包括热水瓶、用于类似于军用口粮那样通过化学反应自行冷却的元件,和用作吸取多余热量的蜡状物质。研究人员还3D打印机了一个盖子放到热水瓶的顶部,以相同寄居所有的测试部件。  一旦病人的唾液样本被引进盒子,整个测试约必须40分钟才能已完成。

研究人员们通过将自己的唾液含有病毒样检验了其效果。结果显示其灵敏度相等于RT-PCR检测。未来科学家还将尝试通过一种荧光染料和构建智能手机照相机来分析病毒含量。

  据报,刘长春和HaimBau在2015年还因为其在即时检验分子临床方面的工作取得了OneHealth奖。


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