带有集成DNA放大和电分析检测的PCB上的实验室用于治疗点诊断
Seshagopalan Thorapalli Muralidharan1, Martin Hanze2, Alar Ainla3
1Department of Engineering Design, KTH Royal Institute of Technology, Brinellvägen 83, 10044, Stockholm, Sweden.
Scientific reports
|September 12, 2025
概括
这项研究介绍了一种低成本的便携式PCB实验室设备,用于快速核酸放大测试 (NAAT). 这种新系统能够在护理点敏感地检测SARS-CoV-2,克服了传统诊断方法的局限性.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 医学诊断 医学诊断 医学诊断
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 核酸放大试验 (NAAT) 对于诊断至关重要,但通常需要复杂的实验室设备.
- 定量PCR (qPCR) 由于其复杂性和成本,仅限于集中实验室.
- 循环介导同热放大 (LAMP) 等同热放大方法为护理点 (POC) 应用提供了潜力.
研究的目的:
- 开发一种新的,低成本的,便携式PCB实验室设备,用于核酸放大和电化学检测.
- 使用印刷电路板 (PCB) 平台适应逆转录LAMP (RT-LAMP) 进行SARS-CoV-2检测.
- 为了在护理点上实现快速和敏感的NAAT.
主要方法:
- 一个新的PCB实验室系统,使用两个一次性PCB芯片进行加热,放大 (RT-LAMP) 和电化学检测 (循环电压计).
- 整合一个用于敏感电化学读数的氧化还原活性间歇器.
- 连接到一个紧的,低成本的电子设备,用于系统控制和数据采集.
主要成果:
- 成功快速 (不到1.5小时) 核酸放大和检测SARS-CoV-2.
- 达到高灵敏度,每次反应目标度低至10副.
- 以一次性PCB芯片和紧型电子阅读器展示了一个具有成本效益的解决方案.
结论:
- 开发的实验室-PCB设备为便携式和可访问的NAAT提供了一个有前途的综合解决方案.
- 这项技术对去中心化诊断,特别是传染病的诊断技术来说是一个重大进步.
- 该系统的低成本和易用性使其在护理场所广泛采用.
