比利时鲁汶大(dà)学(KU Leuven)的(de)研究人员(yuán)开发了(le)一种(zhǒng)3D打印技术,该技术扩展了横向流动测(cè)试的(de)可(kě)能性(xìng)。这(zhè)些测试以经典的妊娠测试和COVID-19自我测试的形式广(guǎng)泛传播(bō)。利(lì)用新的打(dǎ)印技(jì)术,可以进行快速,廉(lián)价且易于使用的高级诊(zhěn)断(duàn)测(cè)试(shì)。
COVID-19大流行使每(měi)个人都意识到快速诊断的重要性。自(zì)3月底以来(lái),比(bǐ)利时(shí)允(yǔn)许(xǔ)在药房(fáng)进(jìn)行自测。该(gāi)自检是所谓的横(héng)向流动测试。用刮水器从鼻子上取(qǔ)一个(gè)样(yàng)品。接下来,将其溶解在(zài)溶剂中,并施加到测试套件(jiàn)上。试剂(jì)盒中的吸收性(xìng)材料将(jiāng)样品(pǐn)向下游移(yí)动并(bìng)使(shǐ)其与抗(kàng)体接触。如果存在病(bìng)毒(dú),则会出现一(yī)条彩色线。这些测试的优(yōu)点(diǎn)是价格便宜,不(bú)需要任何专(zhuān)用设(shè)备。
横向流动测(cè)试对于产生肯定回答(dá)的简单测试很有用(yòng),但对于需要多步(bù)骤协议(yì)的测(cè)试则无济(jì)于(yú)事。因此,鲁汶大学(xué)的生(shēng)物工程师着(zhe)手开发一种具有更多功能的新型侧向(xiàng)流(liú)动测试。
精确打印
研(yán)究人员使用3D打印机制作了3D版本的横向(xiàng)流(liú)动测试。基(jī)础是一(yī)小块多孔聚合物,其中(zhōng)具有特定特性的“油墨”被印刷(shuā)在精确的位置。这样,就形成了一个由通道和小“锁”组成的网络(luò),使流量可以在(zài)需要的地方和(hé)时间通过或阻塞,而(ér)无需移动部件(jiàn)。在测试(shì)过程中(zhōng),将自动引导样品执行不同(tóng)的测试步骤。这样,甚至可以遵循(xún)复杂的协议。
研究(jiū)人(rén)员评(píng)估了他们的技术,该技术可再现用于检测免(miǎn)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)验室(shì)中,该测试需要几(jǐ)个步骤,使(shǐ)用(yòng)不(bú)同的漂洗液和改(gǎi)变酸(suān)度。研究团队能够使用厚信用(yòng)卡大小的印刷测(cè)试套件来(lái)运行整个协议(yì)。
复杂性不是代价
“ 3D打印的伟大之处(chù)在于,您可以快速调(diào)整测(cè)试的设计以适(shì)应其他协议,例(lì)如,检测癌(ái)症生物标志物。对于3D打印(yìn)机,通道(dào)网(wǎng)络的复杂程度无关紧要。”塞(sāi)萨尔(ěr)·帕拉(Cesar Parra)。3D打印技术价(jià)格合(hé)理且可扩(kuò)展。Parra博士说:“在我们的实验室(shì)中,生产Ig E原型(xíng)测试的(de)成本约为1.50美(měi)元,但如(rú)果我们能(néng)够进行规模扩展,则将不(bú)到1美元。” 该(gāi)技术(shù)不(bú)仅为发达国家提供了更便宜,更快速诊断(duàn)的机(jī)会,而且还在医疗基础设施难以获(huò)得且强烈(liè)需(xū)要(yào)负担(dān)得起的诊(zhěn)断(duàn)测试的国家中提供了这种机会。
该研究小(xiǎo)组目前正在设计自(zì)己的(de)3D打印机,它将比当前研究中使用的商业模型更加灵活。“经过优化的(de)打印机(jī)就(jiù)像移动(dòng)小(xiǎo)型工(gōng)厂(chǎng)一样,可以(yǐ)快速生成诊断信(xìn)息。然后,您可(kě)以通过简单地加载不同的设计文件和(hé)油墨(mò)来创建不同类型的测试。我们希望在帮(bāng)助下(xià)继续进行(háng)有关诊断挑战(zhàn)和应用程序(xù)的研究合作伙伴”,创(chuàng)新经(jīng)理Bart van Duffel总结道。