电场操控液滴封装技术实现室内环境水平空气病毒监测

本综述系统阐述了基于纸基微流控（paper-microfluidic）平台的新冠病毒（SARS-CoV-2）快速检测技术，创新性地整合了逆转录环介导等温扩增（RT-LAMP）与纸基酶联免疫吸附（p-ELISA）方法，实现了唾液样本中病毒RNA（检测限10 copies/μL）和抗体（检测限0.5 ng/μL）的同步检测。该技术具备操作简便（60分钟完成）、成本低廉及适合资源有限地区等特点，为传染病早期诊断提供了突破性解决方案。

　　

Highlight

新冠病毒感染存在特定诊断时间窗：感染后24-48小时内可通过RT-qPCR检测病毒RNA，但中和抗体需5-7天后才出现（图1a）。针对这一挑战，我们开发了一种纸基微流控平台，可同步检测唾液中的病毒RNA和抗体，为早期诊断提供全面解决方案。

Primer design and RNA synthesis

采用含有SARS-CoV-2 ORF1a基因601 bp区域（GenBank: NC045512.2）的质粒DNA模板，通过添加T7 RNA聚合酶启动子序列的引物进行PCR扩增。扩增产物经2%琼脂糖凝胶验证后，使用Zymoclean凝胶DNA回收试剂盒纯化。

Fabrication and optimization of paper-microfluidic devices

通过预设计的折叠序列控制流体方向，纸基设备实现了唾液样本处理、核酸提取与检测的集成化操作。RT-LAMP反应在玻璃纤维膜上完成，动态范围达10–10⁷ copies/μL；p-ELISA采用冻干试剂确保稳定性，检测范围0.5–60 ng/μL。

Conclusion

本研究验证了唾液标准化处理流程与纸基微流控平台的兼容性，证明其可同步检测病毒RNA与抗体，灵敏度媲美RT-qPCR和商用ELISA试剂盒，同时将检测时间从5小时缩短至1小时。该技术为资源有限地区提供了高效、低成本的诊断工具。