新型诊断系统实现PCR检测准确性
2024-04-11
来源: drugdu
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虽然PCR检测是病毒学检测准确性的黄金标准，但它们也有局限性，如复杂性、需要熟练的实验室操作员以及更长的结果时间。它们还需要复杂的化学反应，这对扩增病毒DNA或RNA至关重要，这一过程涉及产生遗传物质的多个拷贝，也可能产生和放大错误。此外，PCR检测只能检测核酸，这种物质包括DNA和RNA，但在某些疾病的情况下，在检测其他生物标志物如蛋白质方面有很大用处。现在，一个突破性的诊断系统提供了准确识别严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型和寨卡病毒的能力，其精度与PCR检测相匹配或超过PCR检测，但大大减少了诊断所需的时间和复杂性。
加州大学圣克鲁斯分校（美国加利福尼亚州圣克鲁斯）与得克萨斯生物医学研究所（美国得克萨斯州圣安东尼奥）合作开发的新系统结合了光流控和纳米孔技术，创建了一个芯片实验室诊断系统。光流控是指使用光束控制微量流体，并带有一个用于计数单个核酸以读取遗传物质的纳米孔。测试过程开始于将生物流体样品与磁性微珠混合，磁性微珠设计有测试所要检测的疾病的匹配RNA序列。例如，在检测新冠肺炎的测试中，微珠上会有SARS-CoV-2 RNA链。当样本中存在严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型病毒时，病毒的RNA会与珠子结合。
在短暂等待后，磁珠被拉到容器底部，其他东西都被冲走了。珠子被放入硅微流体芯片中，在那里它们流过一个覆盖着超薄膜的细长通道。珠子被光束捕获，光束将它们推到通道中的墙壁上，通道中有一个纳米孔，一个只有20纳米宽的微小开口。相比之下，人类的头发大约有80000到100000纳米宽。之后，将热量施加到芯片上，使RNA颗粒从珠子上脱落并吸入纳米孔，纳米孔检测到存在的病毒RNA
在这项研究中，研究人员使用了各种生物流体，包括狒狒和狨的唾液和血液，来了解疾病在不同动物中的传播。该测试证明了病毒检测的准确性，有时会被PCR遗漏，这表明潜在的优越灵敏度。这种芯片实验室技术不仅适用于寨卡病毒和新冠肺炎，而且可以适应研究人员拥有基因样本的任何病毒。该系统可以进一步简化和最小化，使其能够同时检测多种疾病类型，这一功能被称为疾病多路复用。
得克萨斯生物医学研究所的研究生Mohammad Julker Neyen Sampad表示：“我们建立了一个简单的芯片实验室系统，可以在微流体、硅片和纳米孔检测技术的帮助下进行微型测试。简便、易得、低资源的工具开发是我们的目标——我相信我们做到了。”
来源：
https://www.labmedica.com/technology/articles/294800814/new-diagnostic-system-achieves-pcr-testing-accuracy.html
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