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科学家们的快速新的Covid-19测试套件可以是3D印刷的3D不到20p

基于荷兰的研究人员Wageningen大学(WUR)开发了一个Covid-19家用测试套件,可以是3D打印并构造不到20p。

该团队的设备昵称为“CoroNaspresso”,由咖啡胶囊组成,这些咖啡胶囊已被改造成微型化学反应器,在这些反应器中,装有酶的加热唾液瓶会改变颜色,以表明存在COVID-19。科学家们说,通过使用相变材料(pcm)加热样品,比如廉价的商业蜡,他们的可重复使用的套件可能是推动发展中国家测试的理想工具。

首席研究员Vittorio Saggiomo说:“我们设计了一个3D打印塑料支架,可以容纳四个Eppendorf小瓶来执行测试,我们在30分钟内就得到了结果。对化学世界。“这种蜡就像石蜡一样,非常便宜,整个设备的成本在20便士以下。此外,同一胶囊可以多次使用,而不会产生任何不必要的废物。”

科学家们的Coronaspresso Covid-19在行动中测试。
科学家的冠军投资设备(如图所示)能够在25分钟内测试Covid-19。图片来自Vittorio Saggiomo。

斜坡Covid-19测试

自去年全球大流行病的开始以来,全球各国政府争先恐后地建立了阻止Covid-19传播的测试,跟踪和隔离制度。虽然在许多国家已经竖立了集中式测试中心,但样品收集,储存和运输中的缺点阻止了他们达到了10%的所需人口筛查阈值。

例如,在英国,这种测试制度需要每周进行不可行的660万测试,这意味着自我检查变得必不可少,特别是寻找无症状感染。然而,标准SARS-COV2测试基于聚合酶链反应(PCR),这对于自我给药来说太复杂。

相比之下,环介导的放大或“灯”装置更简单,并且使用引物选择性地扩增Covid-19基因组的一部分,检测早期感染。商用灯系统通过将它们加热至60-70°C来评估样品,但在家的结果可能不一致,因此该团队现在开发了一种由可重复放热反应引发的新型设备。

科学家简化的Covid-19测试方法。
科学家们的简化灯Covid-19测试方法。照片通过Vittorio Saggiomo。

弄一杯科罗纳斯咖啡

科学家们最初测试了家用电器作为加热样本的手段,包括烤箱、洗碗机和洗衣机,最终选定了Rubitherm RT64HC,一种基于石蜡的PCM。这种低成本的蜡的熔化温度为63-65°C,这意味着它可以有效地以稳定的速率加热样品,每千克的成本约为11英镑。

在测试过程中,研究人员将价格适中的PCM放入他们的设备中,该设备由四个Nespresso咖啡胶囊和一个3D打印的小瓶托组成。在小瓶内,该团队将专门设计用于检测COVID-19 e基因区域的引物装入样本,并将其浸入沸水中25分钟。

让样品冷却三分钟后,科学家们观察到LAMP反应降低了它们的pH值,使它们变成了浅黄色,这表明结果是阳性的。在随后的实验中,该团队利用他们的CoroNaspresso重新测试了三个阳性和阴性的患者样本,结果与通过更昂贵的传统PCR试剂盒获得的结果相匹配。

虽然研究人员成功验证了他们的方法,但他们承认它目前需要在测试开始之前使用复杂的RNA提取步骤。因此,荷兰队现在打算努力开发一种能够直接唾液测试的改进套件,以及解决其他传染病。

“它是[哥伦士斯投石]几乎是普遍的,因为只有两件事需要运行测试是火(或电力)和水,”研究人员在纸上结束。“考虑到设计和所需的材料,它可以在几百万的时间内在数百万内生产,并且已经存在工作生产。”

快速3D印刷测试套件

在过去的一年中,3D打印已以各种方式部署,以帮助打击全局大流行,包括PPE,呼吸机部件和新型检测试剂盒的生产。在卡内基梅隆大学(CMU),例如,研究人员已杠杆化Optomec的气溶胶喷射印刷(AJP)技术创造3D印刷传感器,能够在十秒钟内检测Covid-19抗体。

在其他地方,3D打印服务提供商如打印场已经扩展到现有的供应链大量生产鼻咽拭子。该公司去年初在大流行的高度开设了一家新的生产实验室,使其能够在纽约市生产大量拭子。

从那时起,the食品和药物管理局(FDA)发布更新的指导关于Covid-19诊断设备的3D打印,包括NP拭子。FDA建议基本上指出,不需要预令通知的无菌拭子,不需要EUA进行分发,但仍必须注册为3D印刷产品。

研究人员的发现在他们的论文《Coronaspresso:核酸扩增的廉价,快速,简单的家用测试“这是由Aldrik Velders,Michel Ossendrijver,Bart J.f. Keijser和Vittorio Saggiomo的合作伙伴。

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图片展示了科学家的COVID-19检测“CoroNaspresso”。图片来自Vittorio Saggiomo。

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