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构徐仔婷微博建更好的实验室试纸测试

医学研究 2022-02-16 21:52:24

研究生Dohwan Lee(前景)测试在Fatih Sarioglu实验室开发的新的、改进的液体流动测定法(左)

博士后研究员Tevhide Ozkaya-Ahmadov(中)是该团队最近发表的研究的合著者

信用:艾莉森·卡特 几十年来,横向流动检测(LFAs,通常称为“试纸”)一直是标准的现场检测平台,并且越来越受欢迎,尤其是在发展中国家

这些一次性的纸基诊断设备价格合理,可广泛获得,保质期长,速度快,通常在20分钟内就能提供测试结果

它们在家里也很容易使用

用户在量油尺的一端加入几滴样本,例如唾液、血液或尿液,然后在几分钟内读取另一端的结果

该技术已被广泛用于确定人类生物标志物的存在与否,以及水或食物中的污染物

最常见的是,LFA技术被用于家庭怀孕测试

最近,LFA技术已经成功应用于新冠肺炎的家庭测试中

“这些测试多年来一直非常受欢迎,主要是因为它们使用起来非常简单

你不要把任何东西送到实验室或诊所,因为这些测试不需要任何外部设备来操作

这是一个优势,”在佐治亚理工学院经营生物医学微系统实验室的工程研究员法蒂赫·萨里奥格鲁说

“但也有一个缺点

他们的能力是有限的

" 认识到试纸的广泛普及和实用性,特别是在资源有限的环境中,Sarioglu和他的研究团队正在通过开发流量控制技术来克服这些限制,将这些简单的测试转化为复杂的生物医学分析

他们在最近发表在《科学进展》和《ACS Sensors》杂志上的两篇论文中解释了他们的研究及其对流动技术的重视

一个解释了他们技术的发展,另一个将该技术应用于诊断新型冠状病毒和流感的工具包中

新的用户友好型一次性液体流量测定法包括一个加热装置(被握住)和一个内置流量控制器的纸基测定法(“量油尺”)(为演示目的,装有染料溶液),显示不同液体向反应点的顺序释放

信用:艾莉森·卡特 控制流量 LFA利用毛细管液体流动来检测分析物——毛细管流动是液体通过狭窄通道(如毛细管)的过程;分析物是分析过程中感兴趣的物质或化学物质,如抗体或蛋白质(如LFA)

Sarioglu解释说,传统的线性荧光分析不适合进行多步分析——毛细管流动使它们无法协调复杂的过程,包括以特定顺序应用多种试剂,其间有特定的延迟

在最近发表的研究中,该团队描述了一种技术,通过用水不溶性墨水在层压纸上压印路障来控制毛细流动

因此,被阻挡的液体流被操纵到在注入墨水的纸和聚合物带层压材料的界面处形成的空隙中

通过修改路障,研究人员基本上可以设定空隙形成所需的时间,从而创建一个计时器,将毛细血管的流动保持一段时间

电气和计算机工程学院教授萨里奥格鲁说:“通过战略性地压印这些计时器,我们可以对检测进行编程,以协调不同的毛细血管流动。”

“这样就可以引入多种液体,进行多步化学反应,并有最佳的培养时间,因此,我们可以进行复杂的自动化检测,否则这些检测通常必须在实验室进行

这让我们超越了传统的LFA

" 这是在萨里奥格鲁实验室开发的完全组装的液体流动分析

信用:艾莉森·卡特 一次性实验室 对于用户来说,新的试纸测试的工作方式与可靠的标准相同——在一端添加样本,几分钟后结果在另一端以活色显示

Sarioglu和他的同事只是在两者之间加强和扩展了这个过程

基本上,他们在纸上画出图案——一个试纸——并创建了免疫测定法,在有效检测寨卡病毒、艾滋病毒、乙肝病毒或疟疾等致病目标方面,可以与其他需要实验室和额外设备的诊断测试相媲美

ACS Sensors中的论文描述了基于实验室流动技术的基于聚合酶链反应的护理点工具包

该检测程序运行一系列化学反应,以检测新型冠状病毒(严重呼吸综合征-冠状病毒2型)和/或甲型流感和乙型流感

传统的劳动密集型基因检测现在可以在一次性平台上完成,这将实现频繁、按需的自我检测,满足跟踪和控制疫情的关键需求

该实验室正在研究该技术在针对其他病原体的其他检测中的应用,并计划在未来几个月内发布

萨里奥格鲁乐观地认为,这项工作将对新冠肺炎当前的医疗保健挑战以及其他方面产生影响

他说:“我们相信这项流动技术研究将产生广泛的影响。”

“这种试纸测试非常普遍地被公众用于生物医学测试,现在它可以被转化为其他应用,我们传统上并不认为这些简单的测试适合它

"

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