Фото: Обзоры прикладной физики (2023)

Applied Physics Reviews: «Лаборатория на чипе» может отличить COVID от гриппа

Спустя три года после пандемии COVID-19 точное тестирование остается сложной задачей, тем более что вирус со временем мутировал, становясь все более заразным с симптомами, которые трудно отличить от других заболеваний. Новое диагностическое устройство, которое может отличить COVID-19 от гриппа, разработанное исследователями из Техасского университета в Остине, призвано решить эту проблему, предоставляя лучшие и более портативные варианты ухода для людей, не имеющих доступа к медицинским центрам.

«Хотя COVID для большинства из нас не так актуален, как в 2020 году, появление новых вариантов сделало все более сложным дифференцировать его от других инфекционных заболеваний со схожими симптомами, таких как обычная простуда и сезонный грипп, — рассказывает Рэй Чен, профессор кафедры компьютерной и электрической инженерии семьи Чандра и руководитель исследования, опубликованного в Applied Physics Review. — Своевременное выявление COVID-19 имеет важное значение для получения пациентами лечения и для сдерживания распространения эпидемии».

Новая технология тестирования «лаборатория на чипе» основана на платформе на основе фотонных чипов, совместимой с комплементарными кремнию металлоксидами и полупроводниками, которую Чен и его команда разрабатывают в течение нескольких лет. Цель состоит в том, чтобы обеспечить диагностику лабораторного качества, сократив ее до портативных размеров, чтобы она могла быть доступна людям в изолированных районах.

В конечном итоге исследователи намерены использовать это для тестирования на десятки различных заболеваний в одном образце, включая COVID-19, грипп, другие коронавирусы и даже некоторые виды рака.

«Перспектива того, что COVID-19 останется частью жизни в долгосрочной перспективе, подчеркивает настоятельную необходимость быстрого тестирования и дифференциации инфекций со схожими симптомами. Наша платформа для биосенсорики обеспечивает многообещающее решение для преодоления проблемы и способствует разработке усовершенствованных диагностических инструментов на месте оказания медицинской помощи», — поясняют ученые.

Сегодня золотым стандартом тестирования на COVID являются ПЦР-тесты. Это следующий шаг по сравнению с домашними тестами, которые можно найти в аптеках по всей стране. Они чрезвычайно точны в обнаружении вируса даже при небольших концентрациях на ранних стадиях заболевания. Однако для их работы требуются большие лаборатории, дорогостоящее оборудование и обученный медицинский персонал.

В последние годы несколько других исследовательских групп разработали решения для тестирования «лаборатория на чипе» в качестве потенциальной альтернативы ПЦР. Но многие из них были недостаточно чувствительны, чтобы обнаружить вирус на ранних стадиях или при низкой его концентрации в образце.

Новая платформа для тестирования решает эту проблему в дополнение к своей способности различать болезни. Она оснащена двухслойным микрофлюидным чипом в форме буквы «y», который может тестировать несколько образцов одновременно, держателем с 3D-печатью и специализированной упаковкой.

Платформа основана на освещении по своей природе. В ней используются микрокольцевые резонаторы с субволновой решеткой, которые состоят из серии столбиков с периодом, меньшим рабочей длины волны, и имеют большую область обнаружения, что облегчает обнаружение образцов при низкой концентрации.

Эксклюзивный перевод

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

Голландец болел коронавирусом рекордные 613 дней

49 В Нидерландах зафиксирован самый продолжительный случай заболевания COVID-19. Пожилой голландец проболел коронавирусом рекордные 613 …