Nová laboratoř na čipu by mohla umožnit rychlé a snadné testování nachlazení, chřipky, UTI a COVID-19 doma

Zápočet: Imperial College London

Čip, vyvinutý v Imperial College London a známá jako TriSilix, je „mikro-laboratoř“, která provádí miniaturní verzi polymerázové řetězové reakce (PCR) na místě. PCR je zlatý standardní test pro detekci virů a bakterií v biologických vzorcích, jako jsou tělní tekutiny, výkaly nebo vzorky prostředí.

Ačkoli se PCR obvykle provádí v laboratoři, což znamená, že výsledky testů nejsou okamžitě k dispozici, může tato nová laboratoř na čipu zpracovat a zobrazit výsledky během několika minut.

Čip je vyroben ze silikonu, stejného materiálu, který se používá k výrobě elektronických čipů. Samotný křemík je levný, ale je nákladné ho zpracovat na čipy, které vyžadují masivní „extrémně čisté“ továrny, jinak známé jako čisté místnosti. K vybudování nové laboratoře na čipu vyvinuli vědci řadu metod pro výrobu čipů ve standardní laboratoři, což snižuje náklady a čas potřebný na jejich výrobu, což potenciálně umožňuje jejich výrobu kdekoli na světě.

Hlavní vyšetřovatel Dr. Firat Guder z odboru bioinženýrství společnosti Imperial řekl: „Místo posílání tamponů do laboratoře nebo na kliniku by k vám laboratoř mohla přijít na čipu velikosti nehtu. Použili byste test podobný tomu, jak lidé s cukrovkou používají testy na hladinu cukru v krvi, poskytli vzorek a čekali na výsledky – kromě této doby u infekčních onemocnění. “

Článek byl dnes (2. prosince 2020) publikován v Příroda komunikace.

Laboratoř pro testování infekce čipem

Zápočet: Imperial College London

Vědci dosud používali TriSilix k diagnostice bakteriální infekce hlavně u zvířat, stejně jako syntetickou verzi genetického materiálu z SARS-CoV-2virus COVID-19.

Vědci tvrdí, že systém by mohl být v budoucnu namontován na kapesní zařízení ve formě testu na hladinu cukru v krvi. To by lidem umožnilo podstoupit testy a získat výsledky doma na nachlazení, chřipku, opakující se infekce, jako jsou infekce močových cest a COVID-19.

Desktopová zařízení pro testování infekce, jako je COVID-19, již existují, ale tyto testy mohou být časově náročné a nákladné, protože pacient musí jít na kliniku, odebrat vzorek od zdravotnického pracovníka a jít domů nebo zůstat na klinice počkat. Lidé, kteří opouštějí domovy, když se necítí dobře, zvyšují riziko šíření patogenu na ostatní.

Pokud bude tento nový test schválen na lidských vzorcích, může poskytnout výsledky mimo kliniku, doma nebo na cestách během několika minut.

Laboratorní infekční test na čipu

Zápočet: Imperial College London

Vědci také tvrdí, že vysoce přenosný test by mohl urychlit diagnostiku infekcí a snížit náklady odstraněním transportu vzorků. Takové testy by občané mohli provádět bez nepřítomnosti vysoce kvalifikovaných zdravotnických pracovníků – takže pokud se potřebují izolovat, mohou začít okamžitě, aniž by potenciálně infikovali ostatní.

Zpřístupnění a zlevnění testování je obzvláště důležité pro lidi ve venkovských oblastech zemí s nízkými příjmy, kde mohou být kliniky daleko a cestování je nákladné. Pokud je pacientům k dispozici, lze jej také použít k diagnostice a sledování infekcí, jako jsou infekce močových cest, které se navzdory antibiotikům často opakují.

První autor dr. Estefania Nunez-Bajo, také z oddělení bioinženýrství, uvedla: „Monitorování infekcí doma by mohlo dokonce pomoci pacientům s pomocí jejich lékaře přizpůsobit a upravit používání antibiotik, aby se snížil rostoucí problém rezistence na antibiotika. “

Každá laboratoř na čipu obsahuje a DNA senzor, teplotní detektor a ohřívač pro automatizaci procesu testování. Typická baterie smartphonu může na jedno nabití napájet až 35 testů.

Vědci dále plánují ověřit svůj čip klinickými vzorky, automatizovat přípravu vzorků a vylepšit svou ruční elektroniku. Hledají partnery a sponzory, kteří by jim pomohli urychlit překlad technologií a zajistit testování v prostředích s omezenými zdroji v domácnostech, farmách nebo vzdálených místech v rozvojovém světě.

Odkaz: „Jednorázový mikro-qPCR na bázi křemíku pro rychlou detekci patogenů na místě“, autori Estefania Nunez-Bajo, Alexander Silva Pinto Collins, Michael Kasimatis, Yasin Cotur, Tarek Asfour, Ugur Tanriverdi, Max Grell , Matti Kaisti, Guglielmo Senesi, Karen Stevenson a Firat Güder, 2. prosince 2020, Příroda komunikace.
DOI: 10.1038 / s41467-020-19911-6

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Vědci navrhují vzorky tekutých krystalů s vlastním pohonem

Nový výzkum ukazuje, že pohyb tekutých krystalů lze použít k nasměrování vývoje autonomních materiálů, které dokáží snímat vstupy, zesilovat signály a dokonce vypočítávat informace....

Činnosti v rizikových kruzích mozku mohou předpovídat změny cen akcií

Podle Společnost pro neurovědy 8. března 2021 Celý mozek potvrzuje, že aktivita v predikovaných oblastech předpovídá směr a skloňování ceny akcií. Nahoře, směr ceny akcií:...

Nenásytná poptávka po konopí vytváří obrovskou uhlíkovou stopu

Emise skleníkových plynů z životního cyklu pěstování konopí modelované v USA po celém světě Uznání: Hailey Summers / Colorado State University Vědci z Colorado State...

Hubble objevil nádhernou hvězdnou školku

po Evropská kosmická agentura / Hubble 8. března 2021 AFGL 5180, školka krásných hvězd v souhvězdí Blíženců (Gemini), byla zachycena Hubbleovým kosmickým dalekohledem. Poděkování: ESA /...

Biologové a matematici z MIT odhalují, jak se vajíčka tak zvětšují

Zasunuté ošetřovatelské buňky ovocných mušek vytlačují jejich obsah do velké vaječné buňky. Uznání: Jasmine Imran Elsus Růst vajec závisí na fyzikálních jevech, které brání...

Newsletter

Subscribe to stay updated.