新しい3Dプリントのジカウイルス検出器はわずか2ドルで、ソーダ缶ほどの大きさです

新しい3Dプリントのジカウイルス検出器はわずか2ドルで、ソーダ缶ほどの大きさです


最近、ペンシルバニア大学(UPenn)機械工学・応用力学学部の研究助教授であるチャンチュン・リウ氏とハイム・バウ氏がチームを率いて、低コストの3Dプリントジカウイルス検出装置を開発しました。この装置は非常に小型で、ソーダ缶ほどの大きさで、費用はたったの 2 ドル、電気も消費せず、専門知識がなくても簡単に操作できます。必要なのは、被験者が唾液サンプルを提供することだけです。ウイルスが検出されると、デバイス内の色が変わる燃料が青色に変わります。

この装置の出現は、ジカウイルスとの戦いにおいて人類に新たな希望をもたらしました。専門的な研究室の装置と同じ迅速かつ正確な診断を実現できるだけでなく、サイズがはるかに小さく、非常に便利で、野外でも簡単に使用できるからです。

Antarctic Bearによると、現在ジカウイルスを検出する最も正確な方法は、ウイルス自身の遺伝物質を検出することだという。この方法では、多数のウイルス RNA 断片を使用する必要があるため、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応 (RT-PCR) を使用する必要があります。この技術は、ウイルスの遺伝子断片が検出可能なレベルに達するまで、患者のサンプル内でウイルスの遺伝子断片を継続的に複製します。



これまで、このプロセスには精密な温度変化を伴う複数の反応が必要で、それを実現するには通常、設備の整った研究室が必要でした。しかし、この問題点はペンシルバニア大学の新しい発明によって完全に変わりました。これが可能になったのは、劉長春氏と彼のチームが RT-LAMP (逆転写ループ介在等温増幅) と呼ばれる代替技術を使用したためです。この技術は、RT-PCR の複数の正確な温度変化を必要とせず、特定の温度で遺伝子断片の増幅を実現できます。

しかし、簡略化された方法である RT-LAMP では、検査ウイルスの標的遺伝子の特定の領域に一致する短い遺伝子断片である、より特殊な「プライマー」が必要になります。文献には RT-LAMP 技術用のプライマーの記録はありませんが、Liu Changchun 氏と彼のチームはデータマイニングを通じてそのようなプライマーの設計に成功しました。



彼らはプライマーを使用して、同時に前述の小型の 3D プリント検出装置を設計しました。これは、診断カートリッジと、ウイルスの遺伝物質を分離、濃縮、精製し、逆転写酵素を使用して増幅できるプロセッサで構成されています。この装置は、化学的に自己発熱する要素と熱を吸収するワックスのおかげで、電気を使わずに温度を維持します。

患者の唾液サンプルを注入すると、装置は約 40 分で検査を完了できます。現在、プロジェクトチームのメンバーは、自身の唾液にウイルスを加えることでデバイスの有効性を検証しており、その結果、その感度は従来のRT-PCR検査と同等であることが示されています。将来的には、プロジェクトチームは別の蛍光染料を使用し、スマートフォンのカメラを統合してウイルス含有量を定量化できるようにデバイスを改良することも計画している。

さらに読む: 「3D プリントされたスマート デバイスは鎌状赤血球症を迅速に検出し診断できる」

3ders経由

医療、ウイルス、検査

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