[ad_1]
Механизм работы и конструкция биосенсора на основе SUMIRR. ( а ) шиповидный белок SARS-CoV-2 в фосфатно-солевом буфере (PBS) является целевым аналитом для обнаружения. (b) Шипообразные антитела к SARS-CoV-2 (синие) конъюгированы с SUMIRR в качестве специфических зондов. Биосенсор на основе SUMIRR может количественно обнаруживать спайковый белок (красный), отслеживая красное смещение резонансных пиков, вызванное комбинацией антиген-антитело. ( c ) Оптическая микрофотография кремниевого сенсорного чипа, который поддерживает одновременное обнаружение двух аналитов. Имеется восемь независимых каналов измерения, каждый с парой решетчатых ответвителей в качестве входа и выхода. Шесть каналов разделены на две группы для двух аналитов, а оставшиеся два канала служат фиктивной группой и эталоном. (d) Покомпонентное изображение биосенсорной платформы LOC. (e) Фотография биосенсорной платформы в масштабе четверть доллара. (f) СЭМ-изображения SUMIRR, полученные с помощью электронно-лучевой литографии. Кредит: Обзоры прикладной физики (2023). DOI: 10.1063/5.0146079
После трех лет пандемии COVID-19 точное тестирование остается проблемой, тем более что вирус со временем мутировал, становясь более заразным с симптомами, которые трудно отличить от других заболеваний. Новое диагностическое устройство, которое может различать COVID-19 и грипп, разработанное исследователями из Техасского университета в Остине, призвано решить эту проблему, предоставляя более качественные и портативные варианты ухода за людьми, которые не имеют доступа к медицинским центрам.
«Хотя COVID не в приоритете у большинства из нас, как в 2020 году, появление новых вариантов усложняет дифференциацию его от других инфекционных заболеваний с похожими симптомами, таких как простуда и сезонный грипп», — сказал Рэй Чен. , профессор кафедры вычислительной техники и электротехники семьи Чандра и руководитель исследования, опубликованного в журнале Applied Physics Review. «Своевременное выявление COVID-19 необходимо для лечения пациентов и сдерживания распространения эпидемии».
Новая технология тестирования «лаборатория на чипе» основана на платформе на основе фотонных чипов, совместимой с кремнием, комплементарным оксидом металла и полупроводникам, которую Чен и его команда разрабатывали в течение нескольких лет. Цель состоит в том, чтобы предоставить диагностику лабораторного качества, уменьшив их до портативных размеров, чтобы они могли быть доступны людям в изолированных районах.
В конце концов, исследователи стремятся использовать это для тестирования десятков различных заболеваний в одном образце, включая COVID-19, грипп, другие коронавирусы и даже некоторые виды рака.
«Перспектива того, что COVID-19 останется частью жизни в долгосрочной перспективе, подчеркивает острую необходимость быстрого тестирования и дифференциации инфекций с похожими симптомами», — сказал Чен. «Наша платформа биосенсоров предлагает многообещающее решение для решения этой проблемы и способствует разработке улучшенных диагностических инструментов для оказания медицинской помощи».
Сегодня золотым стандартом тестирования на COVID являются ПЦР-тесты. Это следующий шаг по сравнению с домашними тестами, которые можно найти в аптеках по всей стране.
Они чрезвычайно точно обнаруживают вирус даже в небольших концентрациях на ранних стадиях болезни. Однако для их работы требуются большие лаборатории, дорогое оборудование и обученный медицинский персонал.
В последние годы несколько других исследовательских групп разработали решения для тестирования «лаборатория на чипе» в качестве потенциальной альтернативы ПЦР. Но многие из них оказались недостаточно чувствительными для обнаружения вируса на ранних стадиях или при его низкой концентрации в образце.
Новая платформа для тестирования решает эту проблему в дополнение к своей способности различать болезни. Он оснащен Y-образным двухслойным микрофлюидным чипом, который может тестировать несколько образцов одновременно, держателем, напечатанным на 3D-принтере, и специальной упаковкой.
Платформа основана на свете. В нем используются микрокольцевые резонаторы с субволновой решеткой, которые состоят из ряда столбиков с периодом меньше рабочей длины волны и имеют большую чувствительную область, что упрощает обнаружение образцов с низкой концентрацией.
Работа опубликована в журнале Обзоры прикладной физики.
Больше информации:
Shupeng Ning et al. Биосенсор для оказания медицинской помощи для быстрого обнаружения и дифференциации вируса COVID-19 (SARS-CoV-2) и вируса гриппа с использованием микрокольцевого резонатора с субволновой решеткой, Обзоры прикладной физики (2023). DOI: 10.1063/5.0146079
Предоставлено Техасским университетом в Остине.
Цитата: «Лаборатория на чипе» может определить разницу между COVID и гриппом (2023 г., 31 мая), получено 31 мая 2023 г. с https://phys.org/news/2023-05-lab-on-a-. чип-разница-covid-flu.html
Этот документ защищен авторским правом. За исключением любой честной сделки с целью частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.
[ad_2]
Source link
