近年來(lái)，新冠疫情席卷全球，對(duì)世界范圍內(nèi)各國(guó)的經(jīng)濟(jì)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(shí)隔離感染病例對(duì)于控制新冠病毒的傳播起到了至關(guān)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(fēng)險(xiǎn)，有利于開展個(gè)性化治療、檢測(cè)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(gè)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(tái)，這將對(duì)于提高檢測(cè)效率以及診斷信息的可用性方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。

近日，中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所毛紅菊研究員團(tuán)隊(duì)，構(gòu)建了一種多功能化的核酸快速檢測(cè)平臺(tái)，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(cè)樣本，并在需要時(shí)提供精確的病毒載量定量信息。

圖1 多功能快速核酸檢測(cè)平臺(tái)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(zhǔn)定量的液滴數(shù)字PCR芯片，均能在15分鐘內(nèi)完成整個(gè)核酸擴(kuò)增反應(yīng)，并得到定性的陰陽(yáng)性篩查結(jié)果或者精準(zhǔn)的病毒載量核酸分子拷貝數(shù)。此外，該團(tuán)隊(duì)利用平臺(tái)成功實(shí)現(xiàn)對(duì)臨床核酸樣本的快速篩查，能夠有效的將陰陽(yáng)性病例進(jìn)行區(qū)分，并且可以進(jìn)一步的量化陽(yáng)性樣本中的病毒載量，檢測(cè)結(jié)果也與傳統(tǒng)的熒光定量PCR方法一致，而單次核酸擴(kuò)增反應(yīng)的整體耗時(shí)卻相較傳統(tǒng)平臺(tái)（約1~2小時(shí)）縮短了至少5倍。因此，基于這種多功能核酸快速檢測(cè)平臺(tái)，憑借其多功能和超快的特點(diǎn)，可以很容易地適應(yīng)廣泛的診斷需求，特別是在面對(duì)重大傳染性疾病需要即時(shí)診斷的情況下，這些優(yōu)點(diǎn)都將進(jìn)一步促進(jìn)分子診斷快速檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，以及在研究和臨床應(yīng)用中的推廣。

相關(guān)論文“Micro-PCR chip-based multifunctional ultrafast SARS-CoV-2 detection platform”在國(guó)際權(quán)威期刊《Lab on a Chip》（2022，22，2671-2681）上發(fā)表，被選為當(dāng)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(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2018YFA0108202）、國(guó)家自然科學(xué)基金（61971410、62001458）等項(xiàng)目支持。

圖2 該工作被選為L(zhǎng)ab On a Chip當(dāng)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