比利時魯汶大學(xué)(KU Leuven)的研究人員開發(fā)了一種3D打印技術(shù),該技術(shù)擴展了橫向流動測試的可能性。這些測試以經(jīng)典的妊娠測試和COVID-19自我測試的形式廣泛傳播。利用新的打印技術(shù),可以進行快速,廉價且易于使用的高級診斷測試。
COVID-19大流行使每個人都意識到快速診斷的重要性。自3月底以來,比利時允許在藥房進行自測。該自檢是所謂的橫向流動測試。用刮水器從鼻子上取一個樣品。接下來,將其溶解在溶劑中,并施加到測試套件上。試劑盒中的吸收性材料將樣品向下游移動并使其與抗體接觸。如果存在病毒,則會出現(xiàn)一條彩色線。這些測試的優(yōu)點是價格便宜,不需要任何專用設(shè)備。
橫向流動測試對于產(chǎn)生肯定回答的簡單測試很有用,但對于需要多步驟協(xié)議的測試則無濟于事。因此,魯汶大學(xué)的生物工程師著手開發(fā)一種具有更多功能的新型側(cè)向流動測試。
精確打印
研究人員使用3D打印機制作了3D版本的橫向流動測試?;A(chǔ)是一小塊多孔聚合物,其中具有特定特性的“油墨”被印刷在精確的位置。這樣,就形成了一個由通道和小“鎖”組成的網(wǎng)絡(luò),使流量可以在需要的地方和時間通過或阻塞,而無需移動部件。在測試過程中,將自動引導(dǎo)樣品執(zhí)行不同的測試步驟。這樣,甚至可以遵循復(fù)雜的協(xié)議。
研究人員評估了他們的技術(shù),該技術(shù)可再現(xiàn)用于檢測免疫球蛋白E(IgE)的ELISA測試(酶聯(lián)免疫吸附測定)。測量Ig E以診斷過敏。在實驗室中,該測試需要幾個步驟,使用不同的漂洗液和改變酸度。研究團隊能夠使用厚信用卡大小的印刷測試套件來運行整個協(xié)議。
復(fù)雜性不是代價
“ 3D打印的偉大之處在于,您可以快速調(diào)整測試的設(shè)計以適應(yīng)其他協(xié)議,例如,檢測癌癥生物標志物。對于3D打印機,通道網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度無關(guān)緊要。”塞薩爾·帕拉(Cesar Parra)。3D打印技術(shù)價格合理且可擴展。Parra博士說:“在我們的實驗室中,生產(chǎn)Ig E原型測試的成本約為1.50美元,但如果我們能夠進行規(guī)模擴展,則將不到1美元?!?該技術(shù)不僅為發(fā)達國家提供了更便宜,更快速診斷的機會,而且還在醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施難以獲得且強烈需要負擔(dān)得起的診斷測試的國家中提供了這種機會。
該研究小組目前正在設(shè)計自己的3D打印機,它將比當(dāng)前研究中使用的商業(yè)模型更加靈活?!敖?jīng)過優(yōu)化的打印機就像移動小型工廠一樣,可以快速生成診斷信息。然后,您可以通過簡單地加載不同的設(shè)計文件和油墨來創(chuàng)建不同類型的測試。我們希望在幫助下繼續(xù)進行有關(guān)診斷挑戰(zhàn)和應(yīng)用程序的研究合作伙伴”,創(chuàng)新經(jīng)理Bart van Duffel總結(jié)道。