羅徹斯特大學(xué)開發(fā)用于檢測多種病毒的片上光學(xué)傳感器

羅徹斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)中心團(tuán)隊(duì)(University of Rochester Medical Center，URMC)表示，基于片上光學(xué)傳感器的新型診斷平臺(tái)將會(huì)成為價(jià)值連城的臨床工具，能夠同時(shí)檢測出血液中多種病毒的抗體情況。

Miller教授的實(shí)驗(yàn)室早期開發(fā)的一款光學(xué)傳感器

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，羅徹斯特大學(xué)研究人員正在開發(fā)一款可集成于一次性檢測卡的片上光學(xué)傳感器。僅用一滴血，該傳感器就能在一分鐘內(nèi)檢測出其中的多種病毒(包含新型冠狀病毒(Covid-19))的抗體。

在羅徹斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)中心研究員Benjamin Miller領(lǐng)導(dǎo)下，這項(xiàng)170萬美元的項(xiàng)目是由美國國防部制造技術(shù)計(jì)劃(Manufacturing Technology Program)與美國制造集成光子學(xué)研究所(AIM Photonics)簽訂合約，資金由CARES Act(《新冠病毒援助、救濟(jì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展安全法案》)基金提供。

此次合作還涉及奧森多醫(yī)療(Ortho Clinical Diagnostics)、聚合物光學(xué)制造商Syntec Optics、NY CREATES和美國加利福尼亞大學(xué)圣塔芭芭拉分校(University of California at Santa Barbara)的研究人員，以及美國海軍研究實(shí)驗(yàn)室。其中Ortho Clinical Diagnostics在其位于美國羅切斯特的全球卓越研發(fā)中心開發(fā)和制造創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)室測試和血型分析解決方案;NY CREATES在美國紐約州奧爾巴尼市擁有先進(jìn)的8英寸微電子研究設(shè)施。

“這是全新的診斷平臺(tái)?！逼つw病學(xué)教授兼生物醫(yī)學(xué)工程、光學(xué)、生物化學(xué)和生物物理學(xué)教授Miller評(píng)論道，“我們認(rèn)為這將對(duì)臨床診斷的廣泛應(yīng)用產(chǎn)生非常高的價(jià)值，而不僅僅是檢測Covid-19抗體?！?/p>

這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于片上光學(xué)傳感器，其器件尺寸不超過一粒大米。與包括SARS-CoV-2在內(nèi)的八種不同病毒相關(guān)的蛋白質(zhì)均集成于該芯片的不同檢測區(qū)域。如果有人接觸過其中任何一種病毒，血液樣本中這些病毒的抗體就會(huì)被片上光學(xué)傳感器中的蛋白質(zhì)識(shí)別并檢測出來。

抗體是免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，用來對(duì)抗特定的細(xì)菌和病毒。即使病人從感染中康復(fù)，抗體仍然留存于免疫系統(tǒng)中。

創(chuàng)新型診斷方式

“我們很高興看到AIM Photonics過去五年里在片上光學(xué)傳感器方面的開發(fā)成果，目前已在Covid-19和未來疾病的更有效檢測中發(fā)揮重要作用?！盇IM Photonics首席執(zhí)行官M(fèi)ichael Cumbo表示，“產(chǎn)業(yè)、學(xué)術(shù)以及政府的共同合作是該研究所的基本組成。我們共同推動(dòng)了成功技術(shù)的開發(fā)，如這種片上光學(xué)傳感器，從而實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新型診斷平臺(tái)?！?/p>

利用這種集成片上光學(xué)傳感器的一次性檢測卡，臨床醫(yī)生不僅能夠檢測和研究Covid-19抗體，同時(shí)還能夠更好地了解Covid-19感染與感染史的潛在關(guān)系，以及對(duì)其它呼吸道病毒(包括引起普通感冒的流行性冠狀病毒)的免疫情況。

“但這項(xiàng)技術(shù)吸引人之處在于，它最終將有希望投入于臨床或藥房，”米勒表示。

“我們的目標(biāo)是在今年冬天(最晚在早春時(shí)節(jié))，完成經(jīng)過驗(yàn)證的原型器件?！毖芯咳藛T計(jì)劃使用100名已康復(fù)的Covid-19患者(已征得患者同意)血液來測試該器件的有效性。當(dāng)研究人員完成并驗(yàn)證初始原型器件時(shí)，將有資格申領(lǐng)高達(dá)530萬美元的額外資金支持，來支持這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化進(jìn)程。