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罗彻斯特大学开发用于检测多种病毒的片上光学传感器

发布时间:2021-01-20 16:00:23 所属栏目:物联网 阅读:

罗彻斯特大学医学中心团队(University of Rochester Medical Center,URMC)表示,基于片上光学传感器的新型诊断平台将会成为价值连城的临床工具,能够同时检测出血液中多种病毒的抗体情况。

Miller教授的实验室早期开发的一款光学传感器

据麦姆斯咨询报道,罗彻斯特大学研究人员正在开发一款可集成于一次性检测卡的片上光学传感器。仅用一滴血,该传感器就能在一分钟内检测出其中的多种病毒(包含新型冠状病毒(Covid-19))的抗体。

在罗彻斯特大学医学中心研究员Benjamin Miller领导下,这项170万美元的项目是由美国国防部制造技术计划(Manufacturing Technology Program)与美国制造集成光子学研究所(AIM Photonics)签订合约,资金由CARES Act(《新冠病毒援助、救济和经济发展安全法案》)基金提供。

此次合作还涉及奥森多医疗(Ortho Clinical Diagnostics)、聚合物光学制造商Syntec Optics、NY CREATES和美国加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校(University of California at Santa Barbara)的研究人员,以及美国海军研究实验室。其中Ortho Clinical Diagnostics在其位于美国罗切斯特的全球卓越研发中心开发和制造创新的实验室测试和血型分析解决方案;NY CREATES在美国纽约州奥尔巴尼市拥有先进的8英寸微电子研究设施。

“这是全新的诊断平台。”皮肤病学教授兼生物医学工程、光学、生物化学和生物物理学教授Miller评论道,“我们认为这将对临床诊断的广泛应用产生非常高的价值,而不仅仅是检测Covid-19抗体。”

这项技术的关键在于片上光学传感器,其器件尺寸不超过一粒大米。与包括SARS-CoV-2在内的八种不同病毒相关的蛋白质均集成于该芯片的不同检测区域。如果有人接触过其中任何一种病毒,血液样本中这些病毒的抗体就会被片上光学传感器中的蛋白质识别并检测出来。

抗体是免疫系统产生的蛋白质,用来对抗特定的细菌和病毒。即使病人从感染中康复,抗体仍然留存于免疫系统中。


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创新型诊断方式

“我们很高兴看到AIM Photonics过去五年里在片上光学传感器方面的开发成果,目前已在Covid-19和未来疾病的更有效检测中发挥重要作用。”AIM Photonics首席执行官Michael Cumbo表示,“产业、学术以及政府的共同合作是该研究所的基本组成。我们共同推动了成功技术的开发,如这种片上光学传感器,从而实现了创新型诊断平台。”

利用这种集成片上光学传感器的一次性检测卡,临床医生不仅能够检测和研究Covid-19抗体,同时还能够更好地了解Covid-19感染与感染史的潜在关系,以及对其它呼吸道病毒(包括引起普通感冒的流行性冠状病毒)的免疫情况。

“但这项技术吸引人之处在于,它最终将有希望投入于临床或药房,”米勒表示。

“我们的目标是在今年冬天(最晚在早春时节),完成经过验证的原型器件。”研究人员计划使用100名已康复的Covid-19患者(已征得患者同意)血液来测试该器件的有效性。当研究人员完成并验证初始原型器件时,将有资格申领高达530万美元的额外资金支持,来支持这项技术实现商业化进程。