據(jù)外媒報(bào)道，程序化磁納米珠使得美國(guó)萊斯大學(xué)設(shè)計(jì)的診斷設(shè)備成為可能。據(jù)了解，來(lái)自萊斯大學(xué)的工程師們表示，在編程磁納米珠和插入現(xiàn)成手機(jī)的診斷工具的幫助下，COVID-19可以在55分鐘或更短的時(shí)間內(nèi)被診斷出來(lái)。

萊斯大學(xué)機(jī)械實(shí)驗(yàn)室工程師Peter Lillehoj近日開(kāi)發(fā)出了一種郵票大小的微流控芯片，其可以從標(biāo)準(zhǔn)手指點(diǎn)刺中測(cè)量血清中SARS-CoV-2核衣殼（N）蛋白的濃度。納米粒跟芯片中的SARS-CoV-2 N蛋白（COVID-19的生物標(biāo)志物）結(jié)合并將其傳輸?shù)诫娀瘜W(xué)傳感器上來(lái)檢測(cè)微量的生物標(biāo)志物。

研究人員認(rèn)為，跟基于棉簽的PCR檢測(cè)相比，他們的方法簡(jiǎn)化了樣本處理，后者被廣泛用于COVID-19的診斷且需要在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。

Lillehoj說(shuō)道：“這個(gè)設(shè)備的偉大之處在于它不需要實(shí)驗(yàn)室。你可以在采集點(diǎn)、衛(wèi)生診所甚至藥房執(zhí)行整個(gè)測(cè)試并生成結(jié)果。（并且）整個(gè)系統(tǒng)便于運(yùn)輸和使用。”

目前，這項(xiàng)研究的論文已經(jīng)發(fā)表在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)期刊《ACS Sensors》上。

Lillehoj和萊斯大學(xué)研究生、論文首席作者Jiran Li利用了現(xiàn)有的生物傳感工具并將其跟他們自己的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)進(jìn)而開(kāi)發(fā)出了這樣一種簡(jiǎn)單的診斷方法。

據(jù)了解，這種新工具雖然需要依賴(lài)于一種稍微復(fù)雜一點(diǎn)的檢測(cè)方案，但卻可以在很短的時(shí)間內(nèi)提供準(zhǔn)確的定量結(jié)果。該實(shí)驗(yàn)室通過(guò)來(lái)自健康人群和其他COVID-19陽(yáng)性人群捐贈(zèng)的血清樣本對(duì)該設(shè)備進(jìn)行了檢測(cè)。

Lillehoj表示，當(dāng)使用全血清時(shí)，時(shí)間更長(zhǎng)得到的結(jié)果更越準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在整個(gè)血清中濃度低至每毫升50微克，55分鐘是芯片檢測(cè)SARS-CoV-2 N蛋白的最佳時(shí)間。這種微芯片可以通過(guò)將血清稀釋5倍進(jìn)而在25分鐘內(nèi)檢測(cè)出濃度更低的N蛋白，即每毫升10微克。

通過(guò)跟谷歌Pixel 2手機(jī)和一個(gè)插件式恒電勢(shì)儀的配合使用，該套設(shè)備能在整個(gè)血清濃度低至230皮克的情況下提供陽(yáng)性診斷。

Lillehoj表示：“用針對(duì)特定生物標(biāo)志物的抗體來(lái)修飾珠子是有標(biāo)準(zhǔn)程序的。當(dāng)你將它們跟含有生物標(biāo)志物的樣本結(jié)合在一起時(shí)，它們就會(huì)結(jié)合在一起。”

據(jù)了解，這套設(shè)備先是用一根毛細(xì)管將樣本送到芯片上，然后芯片被放置在磁鐵上，磁鐵將珠子拉向涂有捕獲抗體的電化學(xué)傳感器。此時(shí)，珠子跟捕獲的抗體結(jié)合并產(chǎn)生跟樣本中生物標(biāo)志物濃度成比例的電流。

恒電勢(shì)儀負(fù)責(zé)讀取電流并向其手機(jī)應(yīng)用發(fā)送信號(hào)。如果沒(méi)有COVID-19生物標(biāo)記物，珠子不會(huì)跟傳感器綁定也不會(huì)在芯片內(nèi)被沖走。

Lillehoj表示，如果有必要，讓企業(yè)生產(chǎn)微流控芯片或使其適應(yīng)新型COVID-19菌株并不困難。
責(zé)編AJX