使用基于智能手机的荧光显微镜检测样本中的新冠病毒

       亚利桑那大学的研究人员正在开发一种COVID-19测试方法，该方法使用智能手机显微镜分析唾液样本并在大约10分钟内提供结果。

       Yoon是BIO5研究所的成员，同时也是生物系统工程、动物和比较生物医学科学以及化学和生物化学的教授。Yoon正在与一大批本科生和研究生合作开发基于智能手机的COVID-19检测方法。

       用于检测病毒或其他病原体的传统方法通常很昂贵，需要大量的实验室设备或需要科学专业知识，SARS-CoV-2实验室诊断，主要涵盖核酸检测（qPCR，测序，核酸等温扩增），抗原免疫学检测（胶体金法为主），血清抗体免疫学检测（胶体金或ELISA法），细胞因子风暴伴随诊断（ELISA法，或者Luminex多因子检测等）。UArizona开发的基于智能手机的病毒测试包括智能手机，简单的显微镜和一张微流体纸（一种涂蜡纸，可引导液体样品流经特定通道）。它比其他测试更小，更便宜，其组件成本约为45美元。

       使用定制的基于智能手机的荧光显微镜和纸质微流控芯片，可以对样品中的病毒进行极其灵敏的移动检测。抗体缀合的荧光颗粒经过免疫凝集，并通过毛细作用散布在纸质微流控芯片上，以便使用基于智能手机的荧光显微镜进行单独计数。

       使用基于强度和大小的阈值分析对智能手机图像进行分析，以消除背景噪声和自发荧光，并分离出免疫凝集的颗粒。所得的颗粒像素数与测试样品的病毒浓度相关。

       将带有荧光珠的抗体引入样品中。如果样品中存在足够多的病原体颗粒，则几种抗体会附着在每个病原体颗粒上。在显微镜下，病原体颗粒显示出很少的荧光珠团，然后用户可以计数。

       生物医学工程学硕士课程的学生Pat Akarapipad说：“与荧光显微镜技术不同，在荧光显微镜技术中，将芯片放置在正确的位置，只是拍摄快照。无论从哪个角度或距离拍摄照片，智能手机应用程序都可以使用AI和QR代码计算差异并相应地进行计算。”