导读:
即时(POC)诊断已成为检测新兴病原体的一项重要技术,可实现对传染病的快速和现场检测。然而,目前的POC设备往往灵敏度有限,可靠性差,无法提供定量读数。近期,美国弗吉尼亚理工大学Dr. Juhong Chen团队提出了一种自供电数字环介导等温扩增(dLAMP)微流控芯片(SP-dChip),用于快速定量检测核酸。相关研究以“Development of a self-powered digital LAMP microfluidic chip (SP-dChip) for the detection of emerging viruses”为题目发表于期刊《Lab on a Chip》。
本文要点:
1、本文提出了一种自供电数字环介导等温扩增(dLAMP)微流控芯片(SP-dChip),用于快速定量检测核酸。
2、该芯片利用真空肺设计将样品被动数字化到单独的纳升孔中,并与逆转录环介导等温扩增(RT-LAMP)相结合,实现了对寨卡病毒(ZIKV)RNA的检测。
3、该芯片无需任何外部泵或电源输入,即可在一小时内快速可靠地检测低至100拷贝/μL的ZIKA RNA。
4、因此,这种SP-dChip为新兴病毒的检测提供了一种新型解决方案,真正实现了经济、便携且定量的现场即时检测(POC)。
全文总结/概括:
自驱动数字LAMP微流控芯片(SP-dChip)在POC检测中的优势是什么?
1、无需外部电源:SP-dChip利用真空肺设计实现样本的被动数字化,无需外部泵或电源输入,提高了检测的便捷性和可操作性。
2、高通量分析:通过将样品数字化到纳升级独立反应井中,SP-dChip能够实现高通量分析,提高检测效率。
3、减少假阳性和假阴性:数字化样本减少了交叉污染的风险,提高了检测的准确性和可靠性。
4、高灵敏度快速检测:SP-dChip能够在一小时内检测到低至每微升100拷贝的ZIKA RNA,满足了快速诊断的需求。
5、经济性:这种自驱动的检测方式减少了对复杂设备和操作的依赖,降低了成本,使得POC检测更加经济实惠。
SP-dChip在实际应用中可能面临哪些挑战?
1、大规模生产:文章提到,SP-dChip的挑战之一是难以大规模生产真空密封的微流控芯片,这可能影响其在更广泛场景中的应用。
2、现场RNA提取:在POC病毒检测中,现场RNA提取是一个难题,SP-dChip需要解决如何在没有复杂设备的情况下实现RNA的有效提取。
3、用户操作的复杂性:尽管SP-dChip设计注重用户友好性,简化了操作流程,但在实际操作中,非专业人员可能仍需要培训才能准确使用。
4、环境适应性:SP-dChip在不同环境条件下的稳定性和可靠性需要进一步验证,特别是在资源有限的环境中。
5、技术整合:未来可能需要将SP-dChip与其他检测技术或诊断工具整合,以提供更全面的疾病检测解决方案。
图1.SP-dChip的制作和表征。
图2.一步式自动上样系统的原理。
图3.SP-dChip的样品数字化和荧光特性表征。
图4.一锅溶液中ZIKV RNA的LAMP检测。
图5.dLAMP定量检测ZIKV RNA。
原文链接:https://doi.org/10.1039/D4LC00265B