尹博士实验室的生物医学工程博士生莱恩·布里希尔斯(Lane Breshears)说:“我们已经概述了它,这样其他科学家就可以基本上重复我们所做的,创造出一种诺如病毒检测设备。”“我们的目标是,如果你想把它改编成其他东西,就像我们改编它一样新冠肺炎在美国,你拥有制造自己设备所需的所有原料。”
尹教授是BIO5研究所成员,也是生物系统工程、动物和比较生物医学科学、化学和生物化学的教授。他正在与一大批本科生和研究生合作,开发基于智能手机的COVID-19检测方法。
“我有几个有科迪德 - 19的朋友超级沮丧,因为他们的PCR结果正在服用六到七天,或者他们从快速抗原试验中获得错误的否定。但是当他们获得最终的PCR测试时,他们发现了他们曾经被怀疑一样生病了,“在yoon的实验室工作的生物医学工程博士生凯蒂·西斯诺斯基说。“在可以获得也可以获得准确的快速结果的检测平台上,它真的很酷。”
更便宜,更简单的检测
检测诺如病毒或其他病原体的传统方法通常很昂贵,需要大量的实验室设备或需要科学专业知识。基于智能手机的诺如病毒测试由亚利桑那大学开发,包括一部智能手机,一个简单的显微镜和一张微流控纸——一张涂蜡的纸,可以引导液体样本流过特定的通道。它比其他测试更小、更便宜,组件成本约为45美元。
该技术的基础,在ACS Omega期刊发表的2019篇论文中描述,相对简单。用户将荧光珠引入潜在污染的水样的抗体。如果样品中存在足够的病原体颗粒,则几种抗体对每个病原体颗粒附着。在显微镜下,病原体颗粒显示出荧光珠的几乎块,然后用户可以计数。该过程 - 将珠子添加到样品中,在样品中浸泡一张纸,然后在显微镜下拍摄它的智能手机照片并计数珠子 - 大约需要大约10到15分钟。这太简单了,尹说,一个非洲主义者可以通过观看简短的视频来学习如何做到这一点。
自然协议纸上描述的技术的版本进一步改进,例如为显微镜附件和微流体纸芯片创建3D印刷外壳。本文还介绍了一种称为自适应阈值化的方法。此前,研究人员为危险组成的危险设定了固定值,这些危险有限。新版本使用人工智能来设置危险阈值并考虑环境差异,例如智能手机类型和纸张的质量。
校园内的影响
研究人员计划与亚利桑那大学的检测机构合作,调整他们的方法,以适应COVID-19检测。在等待学校机构审查委员会的批准之前,已经通过其他方式在校园内接受测试的学生将可以选择提供书面同意,让他们的样本也通过基于智能手机的测试设备进行测试。最终,研究人员设想将该设备分发到校园中心,这样普通人——比如宿舍的居民助理——就可以测试人群的唾液样本。
“适应一种旨在检测诺罗病毒的方法 - 另一个高度传染性的病原体 - 是我们在大流行面前枢转的研究人员的杰出例子,”亚利桑那州罗伯特C.罗宾斯大学说。“这项有希望的技术可以促使我们经常和容易地为校园社区提供快速,准确的,实惠的测试。我们希望使其成为我们”测试,追踪,对待“战略的正常部分,并且它将具有更广泛的影响在减轻疾病的传播。“
尹和他的团队还在研究另一个想法,该想法基于他们2018年在《化学-欧洲期刊》上发表的一篇论文,这篇论文更简单,但留出了稍微多一点的出错空间。它采用了同样的技术,但用户只需要下载一款智能手机应用程序,使用贴有二维码的微流控芯片,而不是智能手机显微镜和特殊设计的外壳。
“与荧光显微镜技术不同,您将芯片置于正确的位置,您只需拍摄芯片的快照,”生物医学工程师的学生Pat Akarapipad说。“无论照片拍摄的角度还是距离,智能手机应用都可以使用AI和QR码来解释差异并相应地运行计算。”
这种方法不需要训练,因此,如果完善的话,它可能允许学生从校园地点拿起微流控芯片,并测试他们自己的样本。该团队还与该大学COVID-19检测小组的其他成员合作,包括免疫生物学系副教授Deepta Bhattacharya。
来源:亚利桑那大学