研究人员进行了10分钟的埃博拉病毒测试
文章作者:Vivek Nanda
一种便携式微流控设备可以分析样品中是否存在微生物的DNA和RNA，每10分钟进行40次PCR循环。
在各国合作的研究人员开发了一种便携式的微流体装置，可以分析样品，用于在第一个地点在样品中不需要在样品中进行DNA和RNA的存在。
虽然本身并不是不寻常的 - 很多工作已经发生了多年的时间来开发廉价，快速便携的系统 - 这个设备推动了那些非常理想的功能的边界。布尔诺理工大学，捷克共和国的高级研究员PavelNeužil告诉万博官方app他认为这款设备的主要特点如下:
- 系统简单，经济实惠
- 每次反应低于RMB1的低成本使用率
- 快速反应时间，40个PCR循环可降至10分钟
帕维尔教授Neuž与中国陕西西安生物工程与生物力学中心的学生见面。
“在我们看来，一次处理四个样品是实用的即时护理系统的最低数量，”他在回复电子邮件中补充说。Neužil已经在这个领域进行了几年的研究，他发表的一些论文可以追溯到SARS(禽流感)时期。他目前在中国西安的西北工业大学，他的目标是在那里销售这种装置——因此反应成本以人民币计算。
电子工程师PCR引物
PCR代表聚合酶链反应，这是一种制备DNA部分副拷贝的方法。PCR用于处理DNA的早期阶段，用于检测基因的存在或不存在，例如当您想要识别病原体的存在时。To setup a PCR, you need the DNA to be copied, primers or parts of DNA (made in a lab) that attach to either side of DNA to be copied, DNA bases (you’d recall A, C, G and T), an enzyme and a buffer.
然而，一般来说，任何PCR系统都需要完成三个关键步骤:
- 变性:将双链模板DNA加热，通常加热到95°C左右，以分离双链。
- 退火:将温度降低到50°C，使DNA引物与模板DNA结合。
- 延伸:温度再次升高，但温度稍低(~72℃)，由Taq聚合酶合成新的DNA链。
有趣的事实:Taq聚合酶是一种耐热的DNA聚合酶，以嗜热细菌水热菌(Thermus aquaticuss)命名，因此在1976年首次分离出Taq。
现在，这个过程需要重复20-40次;在新设备的情况下，它做了40次如上所述。每循环一次，DNA拷贝数就增加一倍。是的，你想要很多目标DNA的拷贝。为什么?这是因为你是在大量DNA物质的环境中分离出一个非常特定的DNA片段，你需要很多目标DNA片段的副本才能与之合作。
因此，PCR装置的基本原理包括加热器和传感器、对加热和冷却的严格控制、由两色镜组成的光学子系统、用于检测荧光的光电二极管，当然还有处理器。下图是Neužil的设备框图(下一页有更多细节)。
*__Figure 1: Neužil 's PCR device的__框图。如上所示，四个样本的并发处理大大减少了完成测试所需的时间
最初的问题是，这一过程需要相当复杂但笨拙的机器，需要花几个小时来完成PCR周期，以采取有意义的测量，以检测SARS或埃博拉等。
这款新设备旨在改变这一切。