研究人员设计传感器快速,廉价的现场埃博拉检测

研究人员设计传感器快速,廉价的现场埃博拉检测
埃博拉生物标志物暴露在一种核酸适配体涂层的氧化铝膜中。生物标记物与适体覆盖的表面结合会引起跨膜阻抗的变化,传感器会记录这一变化,如图所示为四个电极。资料来源:爱荷华州立大学玛丽特·尼尔森-汉密尔顿和Pranav Shotriya

研究人员正在开发一种新的传感器,可以检测一滴血中的埃博拉病毒,并在一小时内提供结果。随着进一步的发展,该技术还可以快速、廉价地检测其他病毒,包括导致COVID-19的病毒。

埃博拉病毒是已知的最致命的病毒之一,高达90%的感染者死亡。阻止其传播需要迅速发现和隔离受感染者。然而,疫情往往发生在非洲的偏远地区,需要将血液检验送到遥远的实验室进行分析。这导致在确定新暴发方面出现重大延误。

Soma Banerjee博士是爱荷华州立大学Marit Nilsen-Hamilton实验室的访问科学家,埃姆斯国家实验室的助理研究员和Aptalogic公司的研究科学家,他将在美国生物化学和分子生物学学会上介绍这项研究虚拟实验生物学(EB) 2021年会议将于4月27-30日举行。

这种新型传感器是由尼尔森-汉密尔顿(他也是Aptalogic公司的首席科学官)和爱荷华州立大学的Pranav Shotriya领导的研究团队开发的。它涉及多学科的努力,包括在病毒学、生物信息学、以及来自爱荷华大学、爱荷华州立大学和国家生物技术信息中心(国家卫生研究院国家医学图书馆的一部分)的机械工程。

埃博拉传感器是基于DNA适配体的,DNA适配体是一种短的单链DNA分子,可以选择性地与特定目标结合。为了检测埃博拉病毒,研究人员确定了与埃博拉病毒结合的适配体可溶性糖蛋白,一种在症状出现之前出现在埃博拉患者血液中的蛋白质。

目前用于检测埃博拉病毒的方法是基于需要实验室设施和受过培训的人员进行检测的分析技术。虽然有其他的方法,但它们往往难以被穿戴防护装备的人员阅读或需要特殊的存储条件。

“我们的新传感器不需要任何特殊的存储条件,”Banerjee说。“这是一个巨大的优势,因为埃博拉疫情经常发生在偏远地区,在那里甚至电力都是奢侈品。”

到目前为止,研究人员已经表明,他们选择的适配体在便携式纳米多孔氧化铝传感器上工作良好。他们还发现,该传感器可以检测受感染猕猴血清中的埃博拉糖蛋白,提供的结果可与使用埃博拉抗体进行的标准elisa分析相媲美。

班纳吉说:“一旦我们的设备为检测埃博拉病毒进行了充分优化,我们计划开发一种多重版本,可以进行多种测试,检测其他病毒和微生物,所有这些都可以通过一滴血进行。”“我们还利用目前所掌握的知识来识别可用于检测COVID-19和其他类似病毒的适配体。”

研究人员现在正在努力在不影响准确性的前提下进一步减少一小时的测试时间。他们还想让传感器更方便使用,这样不需要经过任何专门培训的人员就可以读取结果。


进一步探索

实验室测试显示实验性埃博拉治疗有效

更多信息:Soma Banerjee将于4月30日星期五上午11:30-11:45 (摘要)。
实验生物学提供
引用研究人员设计了快速、廉价的埃博拉现场检测传感器(2021年4月27日),2021年5月10日从//www.puressens.com/news/2021-04-sensor-fast-inexpensive-on-site-ebola.html获得
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