一款用于艾滋病毒检测的U盘:30分钟内出结果
图片来源:伦敦帝国理工学院/DNA电子
引言
科学家设计了一种新型U盘设备,它使用一滴血检测艾滋病病毒(HIV) 病毒载量,转换为可以被电脑、平板或者手持设备读取的电信号,在30分钟内提供检测结果。
设备简介
这款新型设备由伦敦帝国理工学院【3】和 DNA 电子【4】的科学家共同设计。它可以一次性测试,以便于监测HIV患者的治疗。另外,这项技术也方便了偏远地区的HIV患者的有效管理。这项研究发表在《科学报告》杂志上,研究称这款新设备不仅检测结果准确,而且可在30分钟内产生结果。
它使用了移动手机芯片,可集成在U盘中,检测时只需少量的血液样本。如果样本中出现任何HIV病毒,都将会引起酸度的变化,芯片会将这个信号转化为电信号发送至U盘,由计算机或者电子设备的程序读出结果。
图片来源:伦敦帝国理工学院/DNA电子
HIV病毒载量检测的关键性
目前,HIV病毒载量的测试,至少需要三天时间甚更长,而且血样要送到实验室处理。在世界上许多地方,特别是那些HIV高发地区,往往医疗条件落后,这样的测试很难开展。
现有的HIV疗法称为“抗逆转录病毒治疗” ,可以将病毒载量降低至近乎零。然而由于HIV病毒具有耐药性,在某些情况下,这种疗法会失效。出现这种失效后,首先出现的迹象就是血液中的病毒载量会上升。
更长远地说,定期检测HIV病毒载量的水平,可以让医疗团队更好的监测病人的医疗状况。阻止由于药物治疗带来的HIV病毒的耐药性,这是一个全球性问题。病毒的水平,不能由常规的抗体检测进行,因为这种测试只能告诉病人是否感染。
病毒载量是十分关键的指标,Graham Cooke 博士解释道:
“HIV治疗水平在过去20年得到了显著提高,许多感染者都可以拥有正常的寿命。然而,监测病毒载量对于HIV治疗的成功十分关键。目前,测试通常是很昂贵的,而且需要复杂的设备,花费几天时间才能得到结果。我们将一个原本由复印机大小的大型设备,缩小成一个USB芯片。”
图片来源:伦敦帝国理工学院/DNA电子
研究的意义和未来展望
这项技术特别适用于偏远地区例如非洲,那里可能没有相关的医疗测试设备。如果能够快速的诊断出一个病人,特别是婴儿,是否感染艾滋病毒,对于他们的长期的健康和生存有着至关重要的意义。
在最近的研究中,这项技术测试了991个血样,准确度达到95%。然而,产生测试结果的时间平均只有20.8分钟。
虽然,这项技术还在早期阶段,但是它可以让患者定期检测病毒载量水平,就像糖尿病患者检测血糖水平一样方便。团队也正在研究这种设备可否用于其他病毒例如肝炎病毒的检测。这项技术由帝国理工学院的衍生公司DNA电子联合开发,他们也使用过同样的技术开发过细菌、真菌败血症、抗生素耐药性的检测设备。
这项技术对于及时性要求很高的医疗检测服务来讲说,提供了一种方便、快捷的解决方案,其意义是全球性的。
参考资料
【1】http://www3.imperial.ac.uk/newsandeventspggrp/imperialcollege/newssummary/news_9-11-2016-18-16-13
【2】http://www.nature.com/articles/srep36000
【3】http://ic.ac.uk/
【4】http://www.dnae.com/