酸微凝增强纸张微流体装置,用于快速和灵敏地在现场检测水传播病原体
Saikrushna Jena1, Nidhi C Dubey2, Bijay P Tripathi1
1Functional Materials & Membranes Laboratory, Department of Materials Science & Engineering, Indian Institute of Technology Delhi, New Delhi 110016, India.
ACS applied bio materials
|October 21, 2025
概括
本研究介绍了一种可折叠的纸张微设备,用于快速核酸放大测试 (NAAT). 该设备集成了样品制备,放大和色度检测,以检测水传播的病原体,如大肠杆菌和沙门氏菌.
科学领域:
- 微流体学 微流体学
- 生物感应是一种生物感应.
- 分子诊断学 分子诊断
背景情况:
- 核酸放大测试 (NAAT) 对于病原体检测至关重要.
- 目前的NAAT方法通常需要复杂的实验室设备和训练有素的人员.
- 护理点诊断是需要在资源有限的环境中快速检测的.
研究的目的:
- 开发一个集成的,基于纸张的微流体装置,用于样本到答案NAAT.
- 为了能够快速,灵敏和用户友好的检测水传染病原体.
- 评估设备在各种样本矩阵中的性能及其在现场部署的潜力.
主要方法:
- 制造一个可折叠的,基于纸的微流体装置.
- 细胞溶解,循环介导同热放大 (LAMP) 和色度检测的整合.
- 玻璃纤维样本的功能化,配备了用于DNA提取和度的阴离子微凝.
- 在芯片上放大LAMP试剂的预试,以及基于甲蓝的色度测量读数.
- 对水中传播的病原体进行测试 *Salmonella* spp. 和大肠杆菌O157:H7在不同的样本类型.
主要成果:
- 该设备成功地将所有NAAT阶段集成到单个平台上.
- 精确检测大肠杆菌 (10 CFU/mL) 和沙门氏菌 (Salmonella) 种类. (10^2 CFU/mL) 在1小时15分钟内实现.
- 颜色测量检测允许用肉眼解释结果.
- 该设备在现场使用中表现出稳定性,在不同温度下至少保持4-8天的性能.
- 证明了高分析灵敏度和样本到答案的简单性.
结论:
- 开发的Origami式微设备为快速检测水传播病原体提供了一个有前途的解决方案.
- 集成平台简化了NAAT程序,使其适合资源有限的设置.
- 这项技术有可能改善公共卫生监测和对水污染事件的反应.
