便携式微流控-LAMP联用技术实现八种高致病性病毒的现场快速同步检测

【字体: 时间:2025年05月26日 来源:Analytica Chimica Acta 5.7

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  为解决资源有限地区高致病性病毒多重检测难题,研究人员开发了一种集成纸基核酸提取(2分钟)与微流控-LAMP技术的便携式检测方法,可同步识别埃博拉病毒(EBOV)、马尔堡病毒(MARV)等8种病原体,灵敏度达7.02×102-8×104 copies/mL,70分钟内完成检测,为疫情控制提供现场解决方案。

  

近年来,全球人口与物资流动加速了高致病性病毒的传播,如猴痘病毒(MPXV)和埃博拉病毒(EBOV)的暴发屡次引发国际关注。这些病毒早期症状相似(发热、皮疹等),但传统PCR检测依赖实验室和专业技术人员,在资源匮乏地区难以实施。更棘手的是,现有技术无法实现多重同步检测,导致疫情响应滞后。面对这一挑战,北京市卫生健康委员会高水平公共卫生技术人才培训计划支持的研究团队开发了一项突破性技术——便携式微流控-LAMP联用检测系统,相关成果发表于《Analytica Chimica Acta》。

研究团队采用三大核心技术:1)纸基浸棒法实现2分钟无设备核酸提取;2)10通道微流控芯片集成LAMP技术,封闭设计避免气溶胶污染;3)实时荧光监测提升结果判读准确性。通过模拟临床样本验证,系统可同步检测EBOV、马尔堡病毒(MARV)、裂谷热病毒(RVFV)等8种病原体。

【背景】
猴痘病毒分为高毒力的刚果盆地分支(C-MPXV)和低毒力的西非分支(W-MPXV),2024年WHO再次宣布其为国际关注公共卫生事件。类似的天花病毒(VARV)及拉沙病毒(LASV)等病原体在非洲持续暴发,但现有检测方法耗时且需集中实验室。

【结果】
• 灵敏度:对8种病毒的检测限达7.02×102-8×104 copies/mL,媲美qPCR;
• 特异性:与21种病原体(含13种呼吸道病原)交叉测试显示无假阳性;
• 时效性:从样本到结果仅70分钟,远快于传统方法。

【结论】
该研究首创的便携式检测系统突破资源限制,通过微流控芯片多通道设计(10通道)和LAMP技术联用,实现高致病性病毒的现场同步筛查。其无设备核酸提取与封闭检测流程显著降低操作门槛,为偏远地区疫情早期控制提供关键技术支撑。

研究意义不仅体现在技术创新——将实验室级检测“压缩”至便携设备,更开创了多重病原体现场筛查的新模式。北京市自然科学基金(L234051)等项目的支持,凸显该成果在公共卫生应急体系建设中的战略价值。未来,这项技术或将成为全球疫情监测网络的重要一环,尤其适用于边境口岸、偏远医疗机构等关键节点。

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