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新型等离子体等温PCR技术可在30分钟内检测呼吸道病毒病原体

韩国研究人员开发出等离子体等温重组酶聚合酶扩增(RPA)阵列芯片,这是全球首创的等离子体等温PCR技术,可在30分钟内检测出引起急性呼吸道传染病的8种病原体(4种细菌和4种病毒),其中包括韩国材料科学研究所的 Sung-Gyu Park 博士和 Ho Sang Jung 博士(KIMS,Jung-Hwan Lee 院长)以及三星医疗中心的 Min-Young Lee 博士和 Ayoung Woo 博士。KIMS是科学和信息通信技术部下属的政府资助的研究机构。

目前的 COVID-19 检测技术无法现场分析,因为样本采集后需要大约 4 小时或更长时间才能确认,因此很难尽快隔离感染者。

为了解决这个问题,研究人员将等温PCR技术与3D Au纳米结构基板相结合,利用DNA扩增子放大RPA产品的荧光信号,在30分钟内成功检测出细菌DNA和病毒RNA。

此外,研究团队还开发了用于多重分子检测的3D等离子体阵列芯片:一种可以同时分析8种病原体(4种细菌和4种病毒)的芯片。

“急性呼吸道感染多重诊断技术”也被证实对鼻咽拭子采集的临床标本有效。该团队正计划通过对 COVID-19 感染者的大规模临床试验并申请食品药品安全部的批准,对医疗器械进行可靠性测试。

KIMS的“增强光信号的3D等离子体纳米材料技术”已在韩国、美国和中国获得专利,“现场快速病原体检测技术”已与三星医疗中心联合申请国内专利。

“我们开发了一种可以在半小时内现场检测病原体的医疗设备,通过开发核心等离子体纳米材料,可以对 10 多种呼吸道病毒病原体进行超灵敏的病原体诊断。现场分子诊断设备可以普及随着我们积极与三星医疗中心和国内诊断设备公司进行研究,我们的速度很快。” KIMS 的首席研究科学家 Sung-Gyu Park 博士说。

KIMS一直支持将基于3D高灵敏度等离子体纳米材料的呼吸道传染病现场分子诊断技术和超灵敏药物检测传感器技术商业化。我们将尽最大努力,使我们的研究成果有助于提高生活质量和安全社会。”

这项研究得到了韩国材料科学研究所(KIMS)基础研究计划的支持,并得到了科学和信息通信技术部纳米等离子体体外诊断研究中心的资助,以及贸易、工业和能源部的炼金术项目.

该研究团队通过3D纳米生物传感器芯片开发出用于脓毒症的超灵敏检测传感器,入选2020年国家级研发优秀企业。

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