新型等离子体流控芯片可在8分钟左右进行PCR

在COVID-19大流行的情况下，逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)一直是诊断的基准。

但PCR检测需要笨重、昂贵的仪器，而且需要近一个小时才能完成，这使得在检测现场快速诊断某人变得困难。科学家最近在ACS纳米关于一种能在8分钟左右进行PCR的等离子流芯片的开发，它可以在当前和未来的大流行期间加速诊断。

快速诊断COVID-19和类似的高传染性病毒性疾病对及时就医、追踪接触者和隔离至关重要。目前，RT-PCR是最敏感、最可靠的诊断方法。RT-PCR是一种利用酶将极少量的病毒RNA反向转录成DNA，然后将DNA扩增，以便由荧光探针鉴定。

然而，由于PCR检测部分需要在专用机器中进行30-40次加热和冷却循环，因此需要将近一个小时的时间，而且样品基本上需要送往实验室，这意味着患者通常需要等待一两天才能得到诊断。

Ki-Hun Jeong和合作者打算创造一种能够快速加热和冷却极少量液体的等离子流PCR芯片，从而在很短的时间内实现精确的即时诊断。

研究人员开发了一种邮票大小的聚二甲基硅氧烷芯片，包括用于PCR反应的微室阵列。向芯片中加入一滴样品，真空将液体拉入微室，微室放置在带有金纳米岛的玻璃纳米柱之上。

任何可能干扰聚合酶链反应的微气泡都会通过透气壁扩散出去。只要打开芯片下方的白色LED，纳米柱上的金色纳米岛就会立即将光转化为热量，然后在灯熄灭时迅速冷却。

研究小组使用带有SARS-CoV-2基因的DNA片段对该设备进行了测试，在5分钟内完成了40次加热和冷却循环和荧光检测，并在3分钟内加载样品。该方法的扩增效率为91%，而传统PCR方法的扩增效率为98%。

在样品加载前加入逆转录酶步骤，将新方法的总检测时间限制在10-13分钟，而标准的RT-PCR检测大约需要1小时。根据研究人员的说法，这种新设备可以在大流行期间提供几个快速的即时诊断机会。

研究人员感谢韩国科学技术院(KAIST)和韩国国家研究财团的资金支持。亚博老虎机网登录

期刊引用:

Kang B.-H。等．(2021)用于快速定量分子诊断的超快和实时纳米等离子体芯片上聚合酶链反应。ACS Nano．doi.org/10.1021/acsnano.1c02154．

来源:https://www.acs.org/content/acs/en.html