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我院在隐球菌生物芯片研发上取得重要进展
发布日期:
2024-02-21
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近日,我校特聘教授常凌乾联合团队开发了一种电微流控生物芯片,可以在20分钟内检测出隐球菌,并在1小时内达到最大检测限,且能够有效区分隐球菌的两种亚型。该研究成果以《微型平台上隐球菌快速电穿孔裂解及灵敏检测(Rapid Cryptococcus electroporated-lysis and sensitive detection on a miniaturized platform)》为题,发表在《生物传感器和生物电子学(Biosensors & Bioelectronics)》杂志上。我校乐鱼平台大巴黎的赞助商硕士研究生孔祥珠、程龙为第一作者,北京航空航天大学生物与医学工程学院教授常凌乾、医学科学与工程学院副教授王杨、助理教授董再再,以及我校乐鱼平台大巴黎的赞助商钱海生教授为通讯作者,我校乐鱼平台大巴黎的赞助商为第一作者单位。

隐球菌是一类重要的致病真菌,已在全球70多个国家引起疾病。然而,快速准确地检测隐球菌面临一些问题。传统的病原体核酸提取与检测方法通常需要扩增(如PCR)的步骤,且需要训练有素的技术人员和昂贵的实验室设备,给一些偏远地方诊断隐球菌病带来了巨大障碍。因此,迫切需要一种创新的集成芯片来实现快速和高灵敏度的检测隐球菌样本,以降低临床诊断隐球菌病的成本。

该研究团队通过微分脉冲伏安法(DPV)研究了修饰电极的性能。通过DPV测试,NEO和GAT的检出限分别为60 pg/mL和100 pg/mL。在临床应用中,对北京世纪坛医院提供的20个随机样本进行隐球菌的检测。将20个样本分为两组,其中一组样本通过芯片进行裂解检测,另一组样本用传统的实验室方法进行裂解以及扩增检测。结果表明,该检测平台在较短的时间内获得了与传统方法相同的检测结果,且操作简单,灵敏度达到了100%,这进一步证明了该平台在隐球菌检测中有着极好的灵敏度和实用性,具有良好的发展前景。此外,整个过程在封闭的环境中进行,避免了对周围环境和操作人员的污染,减轻了人员、时间和地点的负担。

该芯片结合了高灵敏且快速的电化学检测、快速的隐球菌电穿孔裂解、核酸提取等技术,集样本制备和结果定量于一体,实现了“样本进,结果出”的目的,对于资源有限地区的隐球菌病快速、安全的医学诊断来说具有广阔的应用前景。(乐鱼平台大巴黎的赞助商)

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0956566324001003?via%3Dihub


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