一种集成物联网技术的便携式实时LAMP平台，采用羟基萘酚蓝（HNB）作为检测剂，能够在资源有限的环境中实现通用且低成本的病原体检测

《ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY》：IoT-integrated and portable real-time LAMP platform with hydroxy naphthol blue (HNB) for universal, low-cost pathogen detection in resource-limited settings

便携式WiFi物联网检测系统基于LAMP和HNB显色反应实现病原体即时检测，验证显示在65℃条件下检测灵敏度达1 copy/μL，结果可通过邮件自动上报，适用于资源有限地区的传染病防控。

　　

摘要

及时且经济高效地检测传染性病原体对于其预防和控制至关重要。在这项研究中，开发了一种低成本、便携且用户友好的基于WiFi的物联网（IoT）监测系统，用于检测传染性病原体。该检测机制依赖于实时监测羟基萘酚蓝（HNB）的比色信号，这些信号由环介导等温扩增（LAMP）过程中Mg²⁺离子的消耗触发。为了进行LAMP孵育和实时HNB信号监测，开发了一种3D打印的便携式读取器。在65°C的孵育温度下进行分析，结果显示HNB具有优异的热稳定性，并且其浓度与Mg²⁺离子消耗量之间存在线性相关性（R² = 0.9973），这突显了其作为实时指标的适用性。使用Nosema bombycis SSU rRNA基因和Bombyx mori核多角体病毒gp41基因作为模型目标，验证了该系统的检测能力。结果表明，阈值时间与目标浓度的对数之间存在线性关系（R² > 0.99），两种目标的检测限（LOD）均达到1拷贝/μL^?1。对实际样本中Nosema bombycis的检测显示，其性能与传统雌性蛾类显微镜方法相当。此外，基于IoT的读取器支持通过电子邮件自动报告检测结果，有助于及时采取控制措施。本研究报道了一种便携且用户友好的基于IoT的测试平台的开发，为传染性疾病的即时诊断（特别是在资源有限的条件下）提供了有吸引力的潜力。

图形摘要

及时且经济高效地检测传染性病原体对于其预防和控制至关重要。在这项研究中，开发了一种低成本、便携且用户友好的基于WiFi的物联网（IoT）监测系统，用于检测传染性病原体。该检测机制依赖于实时监测羟基萘酚蓝（HNB）的比色信号，这些信号由环介导等温扩增（LAMP）过程中Mg²⁺离子的消耗触发。为了进行LAMP孵育和实时HNB信号监测，开发了一种3D打印的便携式读取器。在65°C的孵育温度下进行分析，结果显示HNB具有优异的热稳定性，并且其浓度与Mg²⁺离子消耗量之间存在线性相关性（R² = 0.9973），这突显了其作为实时指标的适用性。使用Nosema bombycis SSU rRNA基因和Bombyx mori核多角体病毒gp41基因作为模型目标，验证了该系统的检测能力。结果表明，阈值时间与目标浓度的对数之间存在线性关系（R² > 0.99），两种目标的检测限（LOD）均达到1拷贝/μL^?1。对实际样本中Nosema bombycis的检测显示，其性能与传统雌性蛾类显微镜方法相当。此外，基于IoT的读取器支持通过电子邮件自动报告检测结果，有助于及时采取控制措施。本研究报道了一种便携且用户友好的基于IoT的测试平台的开发，为传染性疾病的即时诊断（特别是在资源有限的条件下）提供了有吸引力的潜力。

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