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科学家们的快速新的Covid-19测试套件可以是3D印刷的3D不到20p

基于荷兰的研究人员Wageningen大学(WUR)开发了一个Covid-19家用测试套件,可以是3D打印并构造不到20p。

绰号的'Coronaspresso',该团队的装置包括咖啡胶囊,该胶囊已变成迷你化学反应器,其中加热的酶加载的唾液小瓶改变颜色以指示Covid-19的存在。通过使用相变材料(PCM)的加热样品,如廉价的商用蜡,科学家们表示,他们的可重复使用的套件可能是在发展中国家的促进测试的理想选择。

“我们设计了一个3D印刷塑料支架,适合四个eppendorf瓶子,以执行测试,我们只需30分钟即可获得结果,”领导研究员Vittorio Saggiomo告诉化学世界。“蜡就像石蜡一样,它真的很便宜,整个设备都在20秒以下。此外,可以多次使用相同的胶囊,而不会产生任何不需要的废物。“

科学家们的Coronaspresso Covid-19在行动中测试。
科学家的冠军投资设备(如图所示)能够在25分钟内测试Covid-19。图片通过Vittorio Saggiomo。

斜坡Covid-19测试

自去年全球大流行病的开始以来,全球各国政府争先恐后地建立了阻止Covid-19传播的测试,跟踪和隔离制度。虽然在许多国家已经竖立了集中式测试中心,但样品收集,储存和运输中的缺点阻止了他们达到了10%的所需人口筛查阈值。

例如,在英国,这种测试制度需要每周进行不可行的660万测试,这意味着自我检查变得必不可少,特别是寻找无症状感染。然而,标准SARS-COV2测试基于聚合酶链反应(PCR),这对于自我给药来说太复杂。

相比之下,环介导的放大或“灯”装置更简单,并且使用引物选择性地扩增Covid-19基因组的一部分,检测早期感染。商用灯系统通过将它们加热至60-70°C来评估样品,但在家的结果可能不一致,因此该团队现在开发了一种由可重复放热反应引发的新型设备。

科学家简化的Covid-19测试方法。
科学家们的简化灯Covid-19测试方法。照片通过Vittorio Saggiomo。

探索冠心制投资

初步测试的家用电器作为加热样品的方法,包括烤箱,洗碗机和洗衣机,科学家们沉浸在鲁米兰RT64HC上,是一种基于石蜡基PCM。低成本蜡的熔化温度为63-65°C,这意味着它可以以一致的速率有效地部署到热标本,并且成本为每公斤11左右。

在测试期间,研究人员将其设备内部的实惠的PCM放置,由四个Nespresso咖啡胶囊和3D印刷的小瓶架组成。在小瓶内,该团队随后用专门设计用于检测Covid-19的E-Gene区域的引物加载样品,并将其浸入沸水中25分钟。

在允许样品冷却三分钟后,科学家观察到灯反应降低了它们的pH,使它们导致它们变成黄色的颜色,表明阳性结果。在后面的实验中,团队利用他们的冠状血症来重保持三个阳性和阴性患者样品,结果匹配通过更昂贵的常规PCR试剂盒获得的结果。

虽然研究人员成功验证了他们的方法,但他们承认它目前需要在测试开始之前使用复杂的RNA提取步骤。因此,荷兰队现在打算努力开发一种能够直接唾液测试的改进套件,以及解决其他传染病。

“它是[哥伦士斯投石]几乎是普遍的,因为只有两件事需要运行测试是火(或电力)和水,”研究人员在纸上结束。“考虑到设计和所需的材料,它可以在几百万的时间内在数百万内生产,并且已经存在工作生产。”

快速3D印刷测试套件

在过去的一年中,3D打印已以各种方式部署,以帮助打击全局大流行,包括PPE,呼吸机部件和新型检测试剂盒的生产。在卡内基·梅隆大学(CMU),例如,研究人员已杠杆化optomec的气溶胶喷射印刷(AJP)技术创造3D印刷传感器,能够在十秒钟内检测Covid-19抗体。

其他地方,3D打印服务提供商如打印场已经扩展到现有的供应链大规模生产鼻咽(NP)拭子。该公司去年初在大流行的高度开设了一家新的生产实验室,使其能够在纽约市生产大量拭子。

从那以后,食品和药物管理局(FDA)有发布更新的指导关于Covid-19诊断设备的3D打印,包括NP拭子。FDA建议基本上指出,不需要预令通知的无菌拭子,不需要EUA进行分发,但仍必须注册为3D印刷产品。

研究人员的调查结果在题为“Coronaspresso:核酸扩增的廉价,快速,简单的家用测试“这是由Aldrik Velders,Michel Ossendrijver,Bart J.f. Keijser和Vittorio Saggiomo的合作伙伴。

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特色图片显示科学家的'Coronaspresso'Covid-19测试的图表。图片通过Vittorio Saggiomo。

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