机械工程师彼得·利勒霍伊(Peter Lillehoj)在莱斯实验室开发了一种邮票大小的机器人微流控用来测量浓度的芯片SARS-CoV-2标准指刺取血清中的核衣壳(N)蛋白。纳米粒结合sars - cov - 2n蛋白，一个生物标志物新型冠状病毒肺炎然后将其传输到一个电化学传感器，该传感器可以检测到微量的生物标志物。
研究人员认为，与基于棉签的方法相比，他们的方法简化了样本处理聚合酶链反应测试它们被广泛用于诊断COVID-19，需要在实验室进行分析。“这个设备的伟大之处在于它不需要实验室，”Lillehoj说。“你可以在采集点、健康诊所甚至药店执行整个测试并生成结果。整个系统便于运输和使用。”
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新工具依赖于一个稍微复杂的检测方案，但在短时间内提供准确、定量的结果。为了测试该设备，该实验室依赖于来自健康人和其他covid -19呈阳性的人的捐赠血清样本。
Lillehoj说，当使用全血清时，更长的潜伏期产生更准确的结果。实验室发现，在整个血清中浓度低至每毫升50皮克(十亿分之一克)的情况下，55分钟是检测SARS-CoV-2 N蛋白的最佳时间。将血清稀释5倍后，该芯片可以在25分钟内检测到浓度更低的N蛋白，即每毫升10皮克。
与谷歌Pixel 2手机和插入式恒电位仪配对后，其全血清浓度低至230皮克，可提供阳性诊断。Lillehoj说:“用一种针对特定生物标记物的抗体来修饰珠子是有标准程序的。”“当你将它们与含有生物标志物的样本结合时，在这种情况下，它们会结合在一起。”
用一根毛细管将样品送到芯片上，然后芯片被放置在一块磁铁上，磁铁将微珠拉向涂有捕获抗体的电化学传感器。这些小珠与捕获的抗体结合，并产生与样本中生物标志物浓度成比例的电流。
恒电位器读取电流，并向其手机应用程序发送信号。如果没有COVID-19生物标志物，珠子不会绑定到传感器，并在芯片内被冲走。
Lillehoj说，如果有必要，工业生产微流控芯片或将其用于新的COVID-19菌株并不困难。
这项研究发表在美国化学学会杂志上ACS的传感器．
来源:莱斯大学
