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美大学研发可检测多种病原体的手机应用平台

MEMS  · 公众号  ·  · 2017-11-03 00:00

正文


医学界目前迫切需要携带轻便、易于使用的即时检测(POS)诊断系统,美国伊利诺大学香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)携手华盛顿大学塔科玛分校(University of Washington at Tacoma)研发出崭新的诊断平台,以智能手机作为检测仪器。


据Ehealth News报道,此研究成果发表于Analytical Chemistry以及Biomedical Microdevices期刊,分别展示该系统检测马匹呼吸道疾病的成果,以及通过血液检测与量化兹卡、登革热以及屈公等蚊媒传播病毒。


目前蚊媒传播病毒的检测需在医院实验室进行,且患者需要花上几天才能拿到检验结果。然而医院现行采用的检测仪器不易携带且成本高昂,蚊媒传播病毒盛行的发展中国家地方诊所无经费购置。


因此低成本、携带方便的智能手机诊断平台,才能应对医疗资源局限或需要立即获得检测结果的情况。这款整合型的诊断工具能够提供流行病监测工作者信息管理,更重要的是检测时间仅约30分钟,媲美实验室检测效率。


通过单一检测方案,同步检测一种以上的病原体不仅能降低成本、节省时间精力且有助于区分会造成相似症状的不同病原体。举例来说,像是兹卡病毒就与登革热、区公病毒所造成的症状相似,若能迅速准确的诊断出确切病因,便能有助医护人员即时判断是否进行积极治疗或隔离。


即时诊断测试能广泛推广的重大前提便是,取得成本低廉、携带方便且能通过无线网分享资料的检测仪器。该系统采用智能手机取得并判读在流体晶片上所产生酶促扩增反应的即时影像,晶片会产生绿色萤光并显示检测的目视读出(Visual Read-out)。该系统由智能手机以及3D列印支架所组成。


该装置采用恒温环状扩增法(Loop-mediated isothermal Amplification;LAMP)为基础,每个流体晶片的平行通道上皆有增幅试剂,以跟不同核酸(nucleic acid)反应,当试剂与目标核酸结合时就会散发肉眼无法辨识的萤光,并使晶片卡发出灯号。


该装置须配合相应的App使用,使用方式是将晶片卡及智能手机镜头侧放入检测装置的上下两端,利用手机的LED激发晶片上发光的化合物,并利用镜头捕捉可视灯号。传至手机App后就能见到晶片上的发光处,以辨识出病原体类型。


其App用于收集测试资讯,病患特定资讯与检测结果则会上传至云端资料库。此检测系统能够通过一滴体液(包含血液)在可携式即时诊断的情况下,进行多次病毒检测。参与此研究项目的David Nash博士表示,此研究将会改变未来检测传染病的游戏规则。


伊利诺大学研究生Fu Sun则认为,该系统为医学界提供了新的即时诊断解决方案,能快速诊断传染疾病,并通过智能手机将资料上传至云端资料库,有助于医护人员拥抱大数据与物联网的新时代。


推荐会议:

2017微流控芯片前沿研讨会

会议时间:2017年11月17-18日

会议地点:上海远洋宾馆 (上海市虹口区东大名路1171号)

参会联系人:
吴越
电话:15190305084
邮箱:[email protected]

在线报名:点击文末阅读原文