研究提出超快速核酸检测技术,只要几分钟就能拿到核酸结果!

Chloe Ma

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逆转录聚合酶链反应 (RT-PCR) ,俗称核酸检测,已成为新冠疫情期间判断是否确诊的金标准。然而,核酸检测的PCR部分需要笨重、昂贵的机器,并且需要大约一个小时才能完成,因此很难在检测现场快速给出诊断结果。现在,一篇刊登于ACS Nano期刊上的研究成果给出了一种全新的快速核酸检测方法。

研究人员已经开发出一种血浆流体芯片,该芯片可以在大约8分钟内完成核酸检测,大大提高诊断速度。

快速诊断新冠肺炎和其他高度传染性病毒性疾病对于及时医疗、隔离和接触者追踪非常重要。目前,RT-PCR——使用酶将微量病毒 RNA 逆转录为 DNA,然后放大 DNA,以便可以通过荧光探针检测——是最敏感和最可靠的诊断方法。但由于检测的 PCR 部分需要在特殊机器中进行 30-40次的加热和冷却循环,因此大约需要一个小时才能完成,而且样本通常必须被送到实验室,这意味着患者通常需要等待一天或两个接受他们的诊断。研究团队开发了一种血浆流体 PCR 芯片,该芯片可以快速加热和冷却极少量的液体,从而在很短的时间内实现准确的即时诊断。

研究人员设计了一种邮票大小的聚二甲基硅氧烷芯片,带有用于 PCR 反应的微室阵列。当一滴样品加入芯片时,真空将液体吸入微室,微室位于带有金纳米岛的玻璃纳米柱上方。任何可能干扰 PCR 反应的微泡都会通过透气壁扩散出去。当芯片下方的白色 LED 开启时,纳米柱上的金纳米岛会迅速将光转化为热量,然后在光线关闭时迅速冷却。

研究人员在一段含有 SARS-CoV-2 基因的 DNA 上测试了该设备,仅在 5 分钟内就完成了 40 次加热和冷却循环以及荧光检测,另外还有 3 分钟的样品加载时间。扩增效率为 91%,而可比较的传统 PCR 工艺的效率为 98%。由于在上样之前添加了逆转录酶步骤,新方法的整个测试时间可能需要 10-13 分钟,而典型的 RT-PCR 测试大约需要一个小时。研究人员说,这种新设备可以为大流行期间的快速即时诊断提供许多机会。

希望这项技术能够尽快面世,减轻全球各国医护人员的压力。让科技更好地助力医学、解放人力。

参考资料:

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/05/210526132118.htm


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