研究進展:Nature Nanotechnology 微流控晶片 | 納米等離激元
在護理點環境中,用于診斷病原體的核酸擴增分析部署,因其冗長的準備及檢測步驟,成為主要挑戰之一。
近日,加拿大 麥吉爾大學(McGill University)Tamer AbdElFatah, Mahsa Jalali,Sara Mahshid等,在Nature Nanotechnology上發文,提出了一種分子診斷平台,并将無晶圓的等離子體納米表面內建到自主微流控晶片。
基于一步等溫環介導和滾環擴增反應,單核苷酸分辨率時,等離激元“熱”電子注入在有限空間中,并産生了九倍的RNA/DNA擴增動力學加速。利用納米等離子體加速微流體比色法和機器學習輔助分析(稱之為“ QolorEX ”裝置),順序流動驅動為多路放大,提供了自動診斷平台。
通過檢測呼吸道病毒:SARS-CoV-2及其在單核苷酸多态性水準上的變體、甲型H1N1流感和細菌,證明了該平台QolorEX的多功能性。對于COVID-19唾液樣本,QolorEX檢測準确度為95%,與定量聚合酶鍊反應相當,樣品檢測時間為13分鐘,進而推進病原體的監測和快速診斷。
圖1:QolorEX快速定量檢測,用于即時point-of-care呼吸道感染識别檢驗。
圖2:QolorEX傳感元器件優化。
圖3:基于逆轉錄-環介導等溫擴增reverse transcription loop-mediated isothermal amplification ,RT-LAMP和滾環擴增rolling circle amplification,RCA生物測定,Qolorex等離傳感平台的工作原理。
圖4:在人類唾液中,QolorEX逆轉錄-環介導等溫擴增RT-LAMP分析測定評估。
圖5:在人類唾液中,QolorEX滾環擴增RCA分析靈敏度和選擇性。
圖6:在未感染和感染的人類樣本中,實時監測呼吸道病毒感染。
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本文譯自Nature。