新的智能手机夹可以检测血液样本中的寨卡病毒

从COVID-19大流行的情况看，快速、简单、准确和敏感的检测方法对检测病毒病原体和控制传染病传播至关重要。不幸的是，基于实验室的方法通常需要训练有素的人员和复杂的程序。在一项新研究中，伊利诺伊大学香槟分校(University of Illinois Urbana-Champaign)的研究人员联合起来，开发了一种可以夹在智能手机上的仪器，可以快速检测一滴血中的寨卡病毒。寨卡病毒主要通过以下途径传播埃及伊蚊蚊子。虽然这种疾病在成人中基本无症状或症状轻微，但如果母亲在怀孕早期感染，它会导致新生儿发育障碍。目前，该病毒在超过87个国家传播，每年感染数千人，需要更好的检测和控制措施。

“蚊子传播的病毒会导致严重的疾病，但它们有相似的症状。如果你感染了寨卡病毒、疟疾、登革热或基孔肯雅病毒，你可能会带着发烧去看医生，而他们不知道为什么，”Brian Cunningham (CGD主任/MMG)说，他是英特尔电子与计算机工程校友捐赠主席。“但知道这是否是寨卡病毒很重要，尤其是如果患者是孕妇，因为这对发育中的胎儿的影响非常严重。”

目前，寨卡病毒感染是通过在实验室进行的聚合酶链反应检测，可以放大病毒的遗传物质，让科学家发现它。在这项新研究中，研究人员使用环介导等温扩增技术来检测血液样本中的病毒，这种方法适用于即时护理诊所。PCR需要20-40次温度变化来扩增遗传物质，而LAMP只需要一个温度- 65°c，这使得它更容易控制。此外，PCR检测对污染物的存在非常敏感，尤其是血液样本中的其他成分。因此，样品在使用前首先要进行纯化。另一方面，LAMP不需要任何这样的净化步骤。

将装有检测病毒所需试剂的药筒插入仪器进行检测，仪器被夹在智能手机上。一旦病人加入一滴血液，一组化学物质会在五分钟内打开病毒和血细胞。筒体下面的加热器将其加热到65°C。然后，第二组化学物质会放大病毒遗传物质，如果血液样本中含有寨卡病毒，那么药筒内的液体就会发出明亮的绿色荧光。整个过程需要25分钟。

“另一个很酷的方面是，我们正在用智能手机读取数据，”坎宁安说。“我们设计了一种夹入式设备，这样当放大时，智能手机的后摄像头就会看着卡带。当有一个积极的反应时，你会看到小的绿色荧光花朵，最终用绿光填满整个墨盒。”

研究人员现在正在开发类似的设备，以同时检测其他蚊媒病毒，并致力于使设备更小。“虽然我们的夹式探测器非常小，但电池占据了很多空间。下一个版本，它将由手机的电池供电，”坎宁安说。

这项名为“智能手机夹式仪器和微流控处理器，利用空间RT-LAMP快速检测全血寨卡病毒”的研究发表在该杂志上分析师可以在10.1039/d2an00438k找到。

这项工作是与Rashid Bashir (CGD/M-CELS)合作完成的，他是Abel Bliss工程学教授;生物工程研究助理教授恩里克·瓦勒拉(Enrique Valera);电机与计算机工程Thomas and Margaret Huang捐资教授Minh Do;以及电气和计算机工程教授威廉·金。这项研究由美国国立卫生研究院和美国国家科学基金会创新合作计划资助。