一种双端口、可与智能手机连接的便携式荧光计，用于在护理点（point-of-care）进行快速分子诊断检测

《IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing》：A dual-port, smartphone-linked, pocket-size fluorimeter for rapid molecular diagnostic assays at point-of-care

　　

摘要：

我们介绍了一种便携式、口袋大小的智能手机连接荧光计“VPodDuo”的设计、测试和演示。该仪器能够以与大型且更昂贵的实验室仪器相似的灵敏度读取多种产生荧光的生物分子检测实验的结果。在这项工作中，我们重点展示了该仪器用于检测与传染性病原体和癌症相关的目标核酸序列的能力，这些检测的孵育时间约为10分钟。VPodDuo具有双端口配置，可以同时测量阴性对照样本和测试样本。我们证明了其与多种检测协议的兼容性，包括逆转录环介导等温扩增（RT-LAMP）、重组酶聚合酶扩增（RPA）、规律间隔短回文重复序列（CRISPR）/Cas以及目标循环扩增过程（TRAP）。与三种市售荧光计的对比显示，在临床相关的核酸序列检测方面具有可比的检测限，包括寨卡病毒（ZIKV，104拷贝/μL）、金黄色葡萄球菌（MSSA，102拷贝/μL）、人类免疫缺陷病毒（HIV，6.83 pM）、一种与肺癌相关的循环肿瘤DNA序列（L858R点突变EGFR基因，29.2 pM）以及一种与肺癌相关的微RNA生物标志物（miR-375-3p，500 pM）。我们通过实验室模拟和实际户外测试进一步验证了VPodDuo在不同环境温度下的性能，使用TRAP检测miR-375-3p，证明了其在即时诊断（POC）环境下的癌症相关生物标志物检测能力。凭借其紧凑的尺寸、低成本、便携性以及实时数据传输和分析能力，VPodDuo为在各种临床和现场环境中扩展快速分子诊断的普及提供了一个有前景的解决方案。

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