能夠可靠檢測埃博拉病毒的芯片混合器
目前檢測埃博拉病毒的標(biāo)準(zhǔn)依靠聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)這種方法來擴(kuò)增病毒的遺傳物質(zhì)以供檢測。因?yàn)镻CR作用于DNA而埃博拉病毒是一種RNA病毒,所以在進(jìn) 行PCR擴(kuò)增和檢測前要用逆轉(zhuǎn)錄酶制作病毒RNA的DNA拷貝。
美國加利福尼亞大學(xué)圣克魯茲分校的科學(xué)家開發(fā)了一種基于芯片的技術(shù),能夠可靠檢測埃博拉病毒和其它病原病毒。該系統(tǒng)直接對病毒分子進(jìn)行光檢測,且能被集成進(jìn)簡單便攜的儀器供現(xiàn)場使用,因?yàn)檫@種場合需要快速準(zhǔn)確地檢測埃博拉病毒感染以遏制疫情爆發(fā)。該系統(tǒng)內(nèi)置兩顆小芯片,一顆是微流控芯片,用于制備樣品,另一顆是光流控芯片,用于光檢測。
這款混合器件集成了用于樣品制備的微流控芯片和用于對單個病毒RNA分子進(jìn)行光檢測的光流控芯片。微流控器件由硅聚合物——聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成,有微閥和流道在節(jié)點(diǎn)之間運(yùn)送樣本,滿足樣品制備各步驟的需要。埃博拉病毒RNA是靶分子,分離方法是將之與附著在磁性微粒上的合成DNA的對應(yīng)序列(稱為寡核苷酸)結(jié)合。用磁鐵收集磁性微粒,去除不是靶體的生物分子,然后通過加熱使附著的靶體脫落,用熒光標(biāo)記物標(biāo)記,再傳給光流控芯片做光檢測。
在實(shí)驗(yàn)室測試中,該系統(tǒng)能靈敏地檢測埃博拉病毒,同時(shí)不會誤判為蘇丹埃博拉病毒和馬爾堡病毒。用不同濃度的埃博拉病毒試驗(yàn),結(jié)果表明六個數(shù)量級的量化結(jié)果都很準(zhǔn)確。如果在微流控芯片的樣本處理過程中增加一個“預(yù)濃縮”步驟,檢測限將遠(yuǎn)超其它基于芯片的方法所能達(dá)到的檢測限,這樣的檢測范圍與PCR分析不相上下。
該研究的論文發(fā)表于2015年9月25日的《自然》雜志《科學(xué)報(bào)道》分冊。資深作者、光電子學(xué)教授HolgerSchmidt博士說:“PCR檢測比我們的系統(tǒng)復(fù)雜,而且要求實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。我們能直接檢測核酸,且檢測限接近PCR,特異性高。能測量的臨床濃度覆蓋感染者體內(nèi)所能出現(xiàn)的整個范圍。”
標(biāo)簽:   埃博拉病毒 微流控芯片 光流控芯片