在智能手机的帮助下，在30分钟内检测出呼吸道病毒

来自美国的研究人员设计了一种便携式30分钟测试，可以使用与智能手机集成的系统从鼻拭子中检测活的马呼吸道病毒。这是动物卫生领域首个基于智能手机的环介导等温扩增(Lamp)病原体检测，可适用于Sars-CoV-2。

Lamp是一种在恒温条件下扩增DNA，最多可生成10个DNA的方法⁹在一小时内复制目标序列。Lamp由于相对简单、成本低、对抑制PCR的物质不敏感等优点，成为了聚合酶链式反应(PCR)的替代品。

尽管Lamp已被广泛用于扩增DNA，并已被应用于传染病的即时诊断，但该方法仍然需要实验室和专业设备，因此在商业或个人层面上不容易获得。

布莱恩·坎宁安他在伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校的团队通过开发一种小型微流控芯片来应对这一挑战，该芯片可以处理Lamp中涉及的所有化学物质和混合步骤。

坎宁安和他的团队选择使用对人类无害的马病原体来测试他们的诊断设备。他们收集了健康马的鼻拭子，然后在样本中加入五种不同的细菌和病毒。坎宁安解释说:“马的呼吸系统疾病对用于比赛和娱乐的动物来说在经济上非常重要，而且采样方法、疾病传播途径和健康后果与人类非常相似。”

使用者将他们的样本与缓冲溶液混合，以分解病毒的外壳并释放致病RNA。接下来，RNA必须被转换成数百万个相应的DNA序列副本，然后装载到专门设计的芯片上。

芯片的每个隔间都包含一种称为引物的分子，用于放大一种病原体的特定DNA序列。用户必须在热板上将芯片加热到65°C，然后才能将其放入3d打印的塑料外壳中，该塑料外壳位于智能手机的后置摄像头上。

在检测过程中添加的一种染料染色DNA副本，当从墨盒内的蓝色LED灯照射时，会发出绿色荧光。如果没有病毒，该目标对应的通道就会变暗，在智能手机拍摄的照片中可以清楚地区分阳性和阴性结果。

移动诊断

坎宁安说:“当智能手机刚问世时，我想知道它们能否用于医疗保健。”“传染病检测是移动诊断的一个特别重要的应用，因为立即得到检测结果有助于阻止感染向他人传播。”

除了测试的速度(用户可以在30分钟内完成测试)，该系统还具有大规模商业推广的潜力，因为其成本较低。坎宁安解释说:“我们认为，这种夹式检测系统的制造成本可以低于50美元(40英镑)，而墨盒可以用注塑塑料大规模生产，每个成本不到3美元。”“降低检测成本可能会让它更广泛地使用，在卫生系统不发达的地区使用它的障碍也更小。”

坎宁安说，他们可以修改Covid-19的测试系统。通过RT-Lamp(逆转录环介导等温扩增)检测RNA而不是DNA，可以在不改变反应条件的情况下检测Sars-CoV-2等人类呼吸道病毒。

今朝认为歌曲他在美国宾夕法尼亚大学专攻即时诊断系统，他认为使用这种设备检测人类呼吸道病原体是完全可能的。“需要考虑大规模生产这种硅芯片。随着智能手机应用程序和云计算的发展，(这种设备)可以改进为Covid-19传播的时空监测和测绘。”

“我认为检测Sars-CoV-2的潜力是显而易见的，[尽管]Sars-CoV-2与[Cunningham]在这里研究的马病毒完全不同，”他补充道罗伯特·米格尔他在美国桑迪亚国家实验室开发传染病诊断设备。“对我来说，最大的未知因素是棉签中收集的Sars-CoV-2水平是否在该检测方法的检测范围内。我预计这种方法将适用于人类，而不是马，以及包括冠状病毒在内的其他类型的包膜病毒，但Sars-CoV-2的效用实际上取决于病原体在人体内的表现方式，以及需要检测到多少水平才能做出可靠的诊断。”

坎宁安的团队正忙着为Sars-CoV-2创建RT-Lamp引物，并测试一个使用鼻拭子或唾液作为测试材料的系统。他们还在探索降低制造成本的方法，并使他们的设备能够快速商业化。