比利时鲁(lǔ)汶大学(xué)(KU Leuven)的研究人员开发了一种3D打印(yìn)技术,该技术扩(kuò)展(zhǎn)了横向流动测试的可能(néng)性。这些(xiē)测(cè)试以经典的妊(rèn)娠测试和COVID-19自我(wǒ)测试的(de)形式广(guǎng)泛传播。利用新的打(dǎ)印技(jì)术,可以进行快速,廉(lián)价且(qiě)易(yì)于(yú)使用的(de)高级诊断测(cè)试(shì)。
COVID-19大流行使每个人都意(yì)识到快速诊(zhěn)断的重要性。自3月底以来,比利时允许在(zài)药房进(jìn)行自测。该自(zì)检是所谓的(de)横向流动(dòng)测试。用刮水器从鼻子上取一个(gè)样品。接下来(lái),将(jiāng)其溶解在溶剂中,并施加(jiā)到测试套件上。试(shì)剂(jì)盒中的吸收性材料(liào)将样品向下游移动并使(shǐ)其与抗体接触。如果(guǒ)存在(zài)病毒,则会出现一条彩(cǎi)色线(xiàn)。这些测试的(de)优点是价格便宜,不(bú)需要任(rèn)何(hé)专用设备。
横向流动测试对(duì)于产生肯定回(huí)答的简单测试很有用,但对于需要多(duō)步骤协议的测试(shì)则无济于事。因此,鲁汶大学的生物工程师着(zhe)手开发(fā)一种具有更多功能的新型(xíng)侧向流动测(cè)试。
精确打印
研究人员使用(yòng)3D打(dǎ)印机制(zhì)作了3D版本的横(héng)向流动测试。基础是一小块多(duō)孔聚合物,其中具有特定特(tè)性的“油(yóu)墨”被印刷在精确的位置。这样,就形成了一个由通(tōng)道和小“锁”组成的(de)网络,使流量(liàng)可以(yǐ)在需要的(de)地方和时间通过或(huò)阻(zǔ)塞(sāi),而无需(xū)移动部件。在(zài)测试(shì)过程中,将自动引导(dǎo)样品执行不(bú)同(tóng)的测试步(bù)骤。这(zhè)样,甚至可以遵循复杂的(de)协议(yì)。
研究人员评估(gū)了他(tā)们的技术,该技术可(kě)再现用于检测(cè)免疫球蛋白E(IgE)的ELISA测试(酶联免疫吸附测定)。测量Ig E以诊断过敏。在实(shí)验(yàn)室中,该测试(shì)需(xū)要几个步(bù)骤(zhòu),使用不(bú)同的漂洗液和改变酸度。研究团队能(néng)够使用厚信用卡大小的印刷测试套件来运行整个协议(yì)。
复(fù)杂性不是代价
“ 3D打印的伟大之处在于,您可以(yǐ)快速调(diào)整测试(shì)的设计以适应(yīng)其他协(xié)议,例如,检测癌症生物标志物。对于3D打印机,通道网(wǎng)络的复杂程度无关(guān)紧要。”塞萨尔·帕(pà)拉(Cesar Parra)。3D打印(yìn)技术价格合理且可扩展。Parra博士说:“在我们的实验(yàn)室中,生产(chǎn)Ig E原型(xíng)测试的(de)成本(běn)约为1.50美元,但(dàn)如(rú)果我们(men)能够(gòu)进行(háng)规模扩展,则将不到1美元。” 该技术不(bú)仅为发达国家提供了更便宜,更快速(sù)诊断(duàn)的机会,而且还在医疗(liáo)基础设施难以获得且强烈需要负担(dān)得起的诊断测试的国家(jiā)中提(tí)供了这种(zhǒng)机会。
该(gāi)研究(jiū)小组(zǔ)目前正(zhèng)在设计自己的(de)3D打印机,它将比当前(qián)研究中使(shǐ)用的(de)商业模型更(gèng)加灵活。“经过(guò)优化的打印机(jī)就像(xiàng)移动(dòng)小型工(gōng)厂一样,可以快速生(shēng)成诊断(duàn)信息(xī)。然后,您可以通过简单地加载不同的设计文件和油墨来创建不同类型的测(cè)试。我们希望(wàng)在帮助(zhù)下继续进行有(yǒu)关诊断挑战(zhàn)和应用程序(xù)的研究合(hé)作伙伴”,创新经理Bart van Duffel总结道。