3Dプリントツールがスマートフォンを使って病気を運ぶ蚊を検出

3Dプリントツールがスマートフォンを使って病気を運ぶ蚊を検出
テキサス大学オースティン校の研究者らは、病気を媒介するネッタイシマカ(Aedes aegypti)を簡単に特定し、その蚊がボルバキアと呼ばれる蚊の駆除手段に接触したかどうかを判定できる3Dプリント診断ツールを開発した。

「こうした病気の多くは、以前は珍しかった地域でも広がっている」と、分子生物科学部の研究助手で論文の筆頭著者であるサンチタ・バドラ氏は述べた。 「監視はどんな種類の感染発生でも重要であり、この方法により現場での迅速な検査が可能になります。」

このツールは、スマートフォンのカメラと、3Dプリントされた小さな箱を使い、簡単な化学検査を行って、死んだ蚊がネッタイシマカのものであったかどうかを調べる。ネッタイシマカは、ジカ熱やその他の壊滅的なウイルスを媒介する広く分布する蚊の一種で、毎年世界中で1億人以上に影響を与えている。米国における蚊媒介性疾患の症例は2004年以来3倍に増加している。


3Dプリントされた診断ツールは、病気を媒介する蚊の体内でウイルスが複製されるのを阻止する細菌であるボルバキアと呼ばれる生物農薬の存在も検出した。ウォルバキアは昆虫種の 60% に存在しますが、ネッタイシマカには通常見つかりません。科学者たちは何年もの間、人間の病気を広める蚊を駆除するためにこれを利用する方法を模索してきた。

既存の診断技術では、蚊の体内から核酸を抽出する複雑なプロセスが必要であり、蚊が死んでから何日も経って腐敗し始めた後であることが多いため、莫大な費用がかかり、実験室での検査でエラーが発生する可能性も高くなる。ただし、3D プリントされた診断ツールはどこでも使用できます。蚊を除去するという複雑な手順を踏むことなく、蚊の核酸を検査することができます。このツールは正式には「ループ介在等温増幅およびオリゴヌクレオチド鎖置換」、または LAMP OSD と呼ばれ、プローブが携帯電話に 97 パーセント以上の精度で単純な「はい」または「いいえ」の読み取り結果を提供します。

「この検査は、ボルバキアが期待通りに効果を発揮し、広がっているかどうかを確認するために、多数のスタッフや機材を投入することなく実施できる」とバドラ氏は述べた。 「私たちのテストでは、最終的に、ネッタイシマカのような蚊が存在する場合は非常に明るい蛍光灯が点灯し、存在しない場合は非常に暗い蛍光灯が点灯します。」

研究者らは、ガルベストンで約100匹の蚊を対象にしたテストを実施し、成功したと述べた。研究チームはまた、この技術を利用して捕獲した蚊がジカ熱やデング熱などの病原体を運んでいるかどうかを簡単に識別する方法も研究している。

この研究はPLOS誌「Neglected Tropical Diseases」に掲載された。

出典: 3Dスマート製造ネットワーク

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