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

Lipidy na membráně mozkových buněk jsou kvůli léčbě Alzheimerovy choroby většinou přehlíženy

Byly vytvořeny vazby mezi lipidovou nerovnováhou a onemocněním, kdy změny lipidů zvyšují tvorbu amyloidových plaků, což je rys Alzheimerovy choroby. Tato nerovnováha inspirovala...

Astrofyzici jsou překvapeni neočekávanými účinky černých děr mimo jejich vlastní galaxie

Umělecká kompozice supermasivní černé díry, která reguluje vývoj jejího prostředí. Autor obrázku: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC) a Dylan Nelson (Illustris-TNG) Ve středu téměř každé...

Největší australský dinosaurus – jižní titán – právě vstoupil do knih rekordů!

Australotitan cooperensis, „Southern Titan of the Cooper“. Fotografický kredit: Vlad Konstantinov, Scott Hocknull © Eromanga Natural History Museum Co je to basketbalové hřiště tak...

„Paralelní reaktory“ na bázi fotonických krystalových vláken odhalují kolektivní analogie hmotných a solitárních molekul

A. Schéma paralelních optických solitonových reaktorů založené na dutině prstencového vláknového laseru s režimem blokování. Časová optomechanická (OM) mříž umožněná fotonickými krystalovými...

Drsná kůra, která se v noci ozývá, vede k objevení nových druhů

V lesích západní a střední Afriky se v noci ozývají hlasitá volání hybridů stromů - malých, býložravých savců, ale jejich zvuk se liší podle...

Newsletter

Subscribe to stay updated.