科学家们表示,一种使用折纸传感器的廉价新测试可以比现有方法更早、更容易地检测出COVID-19等传染病。
这种创新的方法可以识别废水中的生物标记物,利用手机上的摄像头快速追踪疾病,每次使用只需一美元。
英国克兰菲尔德大学的研究人员在新冠肺炎大流行期间所做的工作的基础上,表示新的测试设备可能会极大地改变未来任何大流行中公共卫生措施的指导方式。
污水检测是评估传染病流行的主要方法之一。科学家们从全国各地的水处理厂采集样本,并利用结果来了解哪些地区的感染率最高——这种方法在Covid-19大流行期间使用过。
杨诸根教授与格拉斯哥大学和浙江大学的科学家合作,领导了这种新型哨兵传感器的开发。
他从2020年开始研究,开发了一种利用纸质平台和紫外线手电筒或手机摄像头检测废水中SARS-CoV-2病毒、甲型流感和乙型流感的测试方法。
到目前为止,检测废水样本最准确的方法是PCR测试(聚合酶链反应)等方法,这种方法必须由训练有素的人员在集中实验室进行。
这意味着样品在处理前需要收集、储存和冷藏运输到实验室,这可能需要几天时间,而且相对昂贵。
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杨教授在《细胞报告物理科学》杂志上描述了这项新测试,称其“快速、用户友好、便携”。
废水样本被放置在以“折纸”方式折叠的蜡印纸上。这种纸中含有的化学物质会对某些疾病标志物起反应,从而引发荧光。
使用手机摄像头,可以读取结果并轻松共享收集到的数据。
“面对未来的流行病,在预测疾病发病率和改善公共卫生方面,这可能是一个真正的游戏规则改变者。
“我们开发的这个简单的测试只需花费1英镑,并且使用了手机中常见的摄像功能,使其易于使用。”
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在疫情最严重的2021年,他在希思罗机场周围的四家隔离酒店进行了检测。
整个从样本到答案的过程不到90分钟,而PCR测试需要大约4个小时,整个过程在其中一家酒店的地下室进行,使用的设备最少。
结果表明,新设备提供的结果至少与PCR测试一样准确,但成本要低得多,并且可以在社区中提供疾病的早期预警。
杨说,该设备在资源有限的地区特别有用,因为它易于使用,成本低,效果快。
“在Covid-19期间,我们证明了快速的社区污水分析是追踪传染病和帮助管理公共卫生的一种非常有效的方法。”
在未来,它可能被用于追踪新的变异,并帮助确定变异是否仍在社区中传播,以及监测抗菌素耐药性。进一步的发展由Leverhulme信托研究领导计划和生物技术和生物科学研究理事会的资助资助。