基因|新冠检测新突破！斯坦福携手福特打造“基因微实验室” 有望30分钟出结果
财联社（上海 ， 编辑 黄君芝）讯 ， 在新冠疫情肆虐期间 ， 传染病专家和一线医务工作者都一直在寻求对该病毒进行更快、更廉价和更可靠的检测方式 。 就在近日 ， 美国斯坦福大学（Stanford University）的研究人员创造了一种低成本、高度自动化的设备——“基因微实验室” ， 可以在短短半小时内就得到结果 。
据悉 ， 该发明利用了所谓的“芯片实验室”技术（Lab-on-a-chip）和被称为CRISPR的尖端基因编辑技术 。 研究参与者、斯坦福大学机械工程教授Juan G.Santiago解释称 ， “微实验室实际上是一种只有信用卡一半大小的微流控芯片 ， 包含了一个比人类头发宽度还小的复杂的网络通道 。 ”
所谓芯片实验室（Lab-on-a-chip）技术是指把生物和化学等领域中所涉及的样品制备、生物与化学反应、分离检测等基本操作单位 ， 集成或基本集成在一块几平方厘米的芯片上 ， 用以完成不同的生物或化学反应过程 ， 并对其产物进行分析的一种技术 。 而CRISPR基因编辑技术 ， 自问世以来就被誉为“上帝的手术刀” ， 可以精确定位并切断DNA上的基因位点 ， 关闭某个基因或引入新的基因片段 ， 让失去希望的病人重获治愈的可能 。
该研究论文于11月4日被发表在了《美国国家科学院院刊》（Proceedings of The National Academy of Sciences）上 。 该研究的第一作者Ashwin Ramachandran指出：“我们的测试可以相对快速地识别活性感染 ， 且成本较低 。 它也不像许多测试那样依赖抗体 ， 而且只证明某人是否患有此病 ， 而不是他们目前是否受到感染 。 ”
这种微实验室测试利用了这样一个事实：像SARS-COV-2这样的冠状病毒 ， 无论走到哪里都会以RNA链的形式留下微小的基因指纹 。 如果在拭子样本中存在冠状病毒的RNA ， 则样本采集者即被感染 。
研究人员还指出 ， 在整个测试过程中 ， 电场也起着至关重要的作用 ， 它可以帮助集中所有重要成分（目标DNA、CRISPR酶和荧光探针）集中到一个比人类头发宽度还小的空间里 ， 大大增加了它们相互作用的机会 。
“我们的芯片是独一无二的 ， 它利用电场从样本中纯化核酸 ， 并加速化学反应 ， 让我们知道它们的存在 。 ”Santiago表示 。
据了解 ， 该团队仅用了大约5000美元的预算就制造出了这款设备 。 目前 ， DNA扩增步骤必须在芯片之外进行 ， 但Santiago预计 ， 在几个月内 ， 他的实验室将把所有步骤整合到一个芯片中 ， 并称其芯片的优势在于测试时间短（30分钟）、成本低 。
研究人员还说称 ， 他们的技术不仅可以用于检测新冠病毒 ， 还可以用于检测其他有害微生物的存在 ， 比如食物或水样中的大肠杆菌 ， 或者血液中的结核病和其他疾病 。
“如果我们想检测一种不同的疾病 ， 我们只需在电脑上设计合适的核酸序列 ， 然后通过电子邮件将其发送给合成RNA的商业制造商 。 待他们寄回一小瓶这种分子 ， 就可以完全重新配置对一种新疾病的检测 。 ”Ramachandran说 。
据了解 ， 斯坦福大学的研究人员正在与福特汽车公司合作 ， 以进一步整合这些步骤 ， 并将他们的原型开发成可销售的产品 。
（责任编辑：冉笑宇 ）
推荐阅读
- 奥林巴斯|打造全景检测一站式解决方案，奥林巴斯开启全景病理新时代
- 症状|马斯克：我可能患有“中等程度”的新冠病毒感染症状
- 腾讯|腾讯举办科学脱口秀X-Talk，聚焦人工智能、基因编辑等前沿技术
- 检测|马斯克一天检测4次2阴2阳，SpaceX龙飞船能照常发射吗？
- 埃隆·马斯克|新冠检测结果呈阳性 马斯克或无缘SpaceX载人发射现场
- 苹果手机,IOS系统|iPhone 12 Pro可检测社交距离
- |新模型揭示：餐馆是感染新冠“热点”场所
- 新冠|一文读懂｜新冠病毒“貂传人”，目前我们知道这些
- |AI辅助检测脑动脉瘤灵敏度达97.5%，华为云成果登顶级期刊
- 淘宝|缺乏内容基因的淘宝，能战胜“抖快”吗?