一種多功能化的核酸快速檢測平臺

近年來，新冠疫情席卷全球，對世界范圍內(nèi)各國的經(jīng)濟和人民生命健康都造成了巨大威脅。由于目前仍然缺乏完全有效的疫苗或成熟的治療方法，早期診斷和及時隔離感染病例對于控制新冠病毒的傳播起到了至關重要的作用。此外，病毒載量分析也有助于分析新冠病毒感染者的病毒風險，有利于開展個性化治療、檢測病程以及藥物篩選，但是目前還沒有具備這種功能多樣、速度快的診斷工具。因此，亟需開發(fā)一個不僅能夠高通量快速篩查樣本，而且能夠提供可靠的病毒載量定量結(jié)果的平臺，這將對于提高檢測效率以及診斷信息的可用性方面發(fā)揮關鍵作用。

近日，中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所毛紅菊研究員團隊，構建了一種多功能化的核酸快速檢測平臺，憑借定制化的微流控芯片與基于MEMS工藝加工的溫控器件，能夠快速且高通量地篩查待測樣本，并在需要時提供精確的病毒載量定量信息。

圖1 多功能快速核酸檢測平臺的工作流程圖與核心器件的示意圖。

值得注意的是，不論是定性化的感染病例篩查芯片或者是精準定量的液滴數(shù)字PCR芯片，均能在15分鐘內(nèi)完成整個核酸擴增反應，并得到定性的陰陽性篩查結(jié)果或者精準的病毒載量核酸分子拷貝數(shù)。此外，該團隊利用平臺成功實現(xiàn)對臨床核酸樣本的快速篩查，能夠有效的將陰陽性病例進行區(qū)分，并且可以進一步的量化陽性樣本中的病毒載量，檢測結(jié)果也與傳統(tǒng)的熒光定量PCR方法一致，而單次核酸擴增反應的整體耗時卻相較傳統(tǒng)平臺（約1~2小時）縮短了至少5倍。因此，基于這種多功能核酸快速檢測平臺，憑借其多功能和超快的特點，可以很容易地適應廣泛的診斷需求，特別是在面對重大傳染性疾病需要即時診斷的情況下，這些優(yōu)點都將進一步促進分子診斷快速檢測技術的進步，以及在研究和臨床應用中的推廣。

相關論文“Micro-PCR chip-based multifunctional ultrafast SARS-CoV-2 detection platform”在國際權威期刊《Lab on a Chip》（2022，22，2671-2681）上發(fā)表，被選為當期的Outside Back Cover論文，并入選Lab On a Chip HOT Articles 2022，以及被Miniaturised Sensors & Diagnostics專題收錄，文章第一作者為博士生殷昊。

該工作得到國家重點研發(fā)計劃（2018YFA0108202）、國家自然科學基金（61971410、62001458）等項目支持。

圖2 該工作被選為Lab On a Chip當期的Outside Back Cover論文，并入選Lab On a Chip HOT Articles 2022，以及被Miniaturised Sensors & Diagnostics專題收錄。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1039/D2LC00101B

審核編輯 ：李倩