Быстродействующий молекулярный диагностический датчик, основанный на баллистических оптических волокнах.

С учетом смертельных заболеваний, вызванных появлением инфекционных патогенов, таких, как острый острый респираторный синдром коронавирус 2, их быстрый диагноз необходим для предотвращения вторичных инфекций и направления правильного лечения. Хотя различные молекулярные диагностические методы, основанные на усилении нуклеиновой кислоты, были предложены в качестве золотых стандартов для идентификации различных видов, эти методы не подходят для быстрой диагностики патогенов из-за их длительного времени приобретения и сложности. В ходе этого исследования мы разработали быстродействующий биооптический датчик, который использует зонд с оптическим волокном (BLOF) с шаровым рассеивателем и автоматическую аналитическую платформу для точной диагностики инфекционных патогенов. Пробоотборник BLOF легко поддается согласованию и обладает высокой чувствительностью оптического зондирования (1,5 раза) и большим диапазоном обнаружения (1,2 раза) для автоматической системы оптического зондирования. Автоматическая обработка сигнала в объеме до 250 копий/реакция ДНК Coxiella signetii была произведена в течение 8 минут. Клиническая полезность этой системы была продемонстрирована с помощью 18 клинических образцов (9 образцов Q-fever и 9 других образцов фебрильных заболеваний) путем измерения резистентного изменения длины волны положительных или отрицательных проб для ДНК Coxiella signetii. Результаты работы системы показали стабильную автоматическое оптическое измерение ДНК с 100-процентной точностью. Мы предполагаем, что этот датчик, основанный на зонде BLOF, станет практическим инструментом для быстрой, простой и чувствительной диагностики возникающих инфекционных патогенов.