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智能手機加熱可做新冠核酸檢測?

在科學雜志的子刊《Science Advances》4月的刊物上,刊載了一篇由中國和美國研究機構合作的研究成果論文,該文題為《An ultraportable and versatile point-of-care DNA testing platform》(便攜式多功能定點DNA檢測系統)。介紹了一款使用智能手機進行基因檢測的便攜多功能檢測系統。這款袖珍檢測系統的特點究竟有何特別之處呢?

在應對新冠肺炎疫情的過程中,針對新冠病毒的核酸檢測能力決定著一個國家、地區對疫情信息的掌握情況。核酸檢測能力不足的國家和地區往往會在疫情數據的搜集上嚴重滯后,進而在抗疫過程中表現得非常被動。而要提升核酸檢測的能力,除了加強針對性核酸檢測試劑的生產,注重醫護人員對相關操作的培訓之外,如果能設計一款更加便攜且成本低廉的核酸檢測系統無疑會對效率的提升有巨大的增益作用。而該論文的作者所在研究團隊做的正是這項非常有意義的事情。

(圖片來自該論文,下同)

這款DNA檢測系統由一個集成芯片(i-chip)和可折疊盒(f-box)組成,也被稱為POCKET(point-of-care for the entire test)。在f-box中用智能手機(在研究團隊的實驗中采用的是聯想ZUK Z2機型進行實驗))作為加熱器,通過一個該團隊開發的應用程序將處理器溫度提升到所需的程度,試劑就可以在樣本材料中引發反應。然后就可以用i-chip產生出視覺信號,再用智能手機的攝像頭和基于云數據庫的應用程序接收到相應的視覺信號,吧發現突變的結果可以顯示在屏幕上。

整個檢測系統只有不到100克,長度不超過25厘米,制造成本不到10美元。但該系統不僅能檢測血液、尿液等人體組織液體等運用于醫療臨床診斷,還可以檢測牛奶、河水等運用到農業食品安全和工業環境檢測等更廣泛的領域之中。其檢測靈敏度小于103copies/m,快速性可以保證2小時之內出結果,大于10周保質期的穩定性,準確率高達97%。

最有意義的是,研究人員表示該檢測系統可以進行修改,用于RNA核酸檢測。這或許意味著該系統可以用于針對新冠病毒的核酸檢測當中。如果該項研究成果能夠很快進入市場,推出針對新冠病毒的便攜式檢測系統,也許會對提升醫療水平較差的欠發達國家的核酸檢測能力有一定幫助。

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