亞洲健康互聯
優化產業的推手,生醫商機的GPS!

首頁產業資訊醫材報導醫材產業檢驗醫學:檢測病毒感染的傳感器

檢驗醫學:檢測病毒感染的傳感器

來源 : 亞洲健康互聯海外中心
update : 2019/04/11
Brian Geiss的電線尺寸是人類頭髮的四分之一。圖片來源:科羅拉多州立大學John Eisele / CSU
科羅拉多州立大學的一個研究小組,開發出可以檢測人體血液中極少量抗體的技術。抗體發展為感染細胞或殺死病原體,基本上抵抗細菌或病毒。血液中的抗體水平可以判斷個案是否患病。

研究人員使用人體頭髮尺寸的四分之一的小導線開發出一種傳感器,可在20分鐘內檢測出少至10個抗體分子。標準醫學檢測需要數十億或數萬億的抗體分子進行檢測,並且可能需要一天的時間來處理。
 
這種具有成本效益的儀器,可以幫助臨床醫生更快地治療疾病,尤其是在資源匱乏的環境。
 
題為「用於病原體特異性血清抗體反應的超靈敏電容微絲傳感器」的研究結果,將於4月15日在  《Biosensors and Bioelectronics》上發布。
 
標準醫學檢測的局限性
目前,大多數美國醫療院所使用ELISA測試,來確定一個人是否患有病毒感染。ELISA代表酶聯免疫吸附測定。
 
該研究資深作者,科羅拉多州立大學微生物學、免疫學暨病理學系副教授Brian Geiss說,這是一種常見的測試,但ELISA的靈敏度相對較低。這意味著臨床醫生需要在人的血液中,含有相當多的抗體才能獲得陽性檢測結果。在感染後,通常需要7到10天才能進行註冊。
 
使用Geiss描述的簡單技術,研究團隊將與茲卡病毒和屈公熱相關的蛋白質附著在平價的小金線上。這些特殊的病毒,以及西尼羅病毒和登革熱,都是由受感染的蚊子傳播的。醫學實驗室在ELISA測試中使用這些蛋白質來尋找已經開發出抗感染的抗體。
 
接下來,他們透過電線傳輸電流,在電線上產生類似於電池的電荷。

研究人員隨後添加了抗體以結合線上的病毒蛋白,這增加了線外部的數量。這也增加了電線保持電荷的能力。然後,他們測量質量的變化,以量化導線表面上的抗體數量。
 
該研究以Chuck Henry教授在化學系的實驗室為基礎。Henry是該論文的共同作者。他的實驗室在過去十年中開發了幾種簡單且平價的電化學裝置。
 
David Dandy教授也是該論文的高級作者,也是化學和生物工程系的負責人,他說他對該設備的靈敏度感到驚訝。
 
Dandy說:「我們發現我們可以獲得非常高的特異性來確認病毒感染。此外,研究小組未發現針對其他病毒的抗體有任何反應,這有時會導致假陽性檢測結果。」
 
該研究小組現在希望將這一發現與他們之前發表的病毒檢測研究相結合,創建一個能夠檢測患者樣本中病毒和抗病毒的單一系統。
 
Geiss希望該設備可以用於即時診斷,並且可以發展成一個緊湊的手持系統,可以在診所或資源有限的地區使用。
 
這種類型的設備也可用於牲畜疾病監測,和環境感知的農業環境。