Переносные микрофлюиды-лаМП для быстрого обнаружения на месте восьми высокопатогенных вирусов.
Аннотация
В последнее время глобальное распространение высокопатогенных вирусов, таких, как вирусы Mpox и Эбола, подчеркивает настоятельную потребность в технологиях обнаружения мультиплексов. Нынешние методы не располагают возможностями для одновременной идентификации, что затрудняет борьбу со вспышками в условиях ограниченности ресурсов и усилия по глобальному наблюдению. Традиционные методы, такие, как количественная цепная реакция полимеразы в режиме реального времени (qPCR), часто непрактичны в районах с ограниченными ресурсами из-за зависимости от лабораторий и специальных кадровых потребностей. Для устранения растущей угрозы вспышек в условиях ограниченности ресурсов крайне необходим портативный, быстрый и экономичный метод многоразового обнаружения высокопатогенных вирусов.
РЕЗУЛЬТАТЫ
В рамках этого исследования был проведен простой и быстрый метод экстракции нуклеиновой кислоты с использованием бумажной палочки, которая не была оснащена оборудованием и могла быть завершена в течение 2 минут. Впоследствии микрофлюидовый чип был интегрирован в технологию изотермальной амплификации (ЛАМП) с помощью петли для разработки полевого переносного метода обнаружения под названием микрофлюиды-ЛАМП. Этот анализ позволяет одновременно обнаружить восемь высокопатогенных вирусов: вирус Эболы (ЭБОВ), вирус Марбурга (МарВ), вирус лихорадки Рифт-Вэлли (RVFV), вирус Ласса (LASV), вирус желтой лихорадки (YFV), вирус Mpox в бассейне реки Конго (C-MPXV), вирус Mpox Западной Африки (W-MPXV) и вирус вариолы (VARV) - все в течение 70 минут. Анализ показал чувствительность 7,02 × 102-8 × 104 копий/мл по различным целям с использованием смоделированных клинических образцов. Пределы обнаружения этого поля, имеющиеся в наличии, были сопоставимы с пределами или ниже пределов, установленных в количественном ПЦР в режиме реального времени. Микрофлюидико-лаМПовые анализы продемонстрировали высокую специфичность перекрестных испытаний 21 патогена, включая 8 вышеупомянутых вирусов и 13 других респираторных патогенов. СИГНАЛИЗАЦИЯ: Это исследование представляет собой первый переносной анализ микрофлюидов-ЛАМП, позволяющий одновременно обнаруживать восемь высокопатогенных вирусов в ограниченных ресурсах. Извлечение без оборудования нуклеиновой кислоты (2 мин.) и быстрое обнаружение (70 мин.) делают ее практическим решением для обнаружения на месте в районах с ограниченными ресурсами, содействуя борьбе со вспышками и глобальным усилиям по наблюдению.
Название и аннотация на языке оригинала
Portable microfluidic-LAMP assay for rapid on-site detection of eight highly pathogenic viruses.
BACKGROUND
The recent global spread of highly pathogenic viruses, such as Mpox and Ebola viruses, highlights the urgent need for multiplex detection technologies. Current methods lack the capability for simultaneous identification, which hampers outbreak control in resource-limited settings and global surveillance efforts. Traditional techniques, like real-time quantitative polymerase chain reaction (qPCR), are often impractical in resource-limited areas due to laboratory dependency, and specialized personnel requirements. A portable, rapid, and cost-effective method for multiplex field detection of highly pathogenic viruses is critically needed to address the growing threat of outbreaks in resource-limited settings.
RESULTS
In this study, a simple and rapid nucleic acid extraction method was performed using a paper-based dipstick, which was equipment-free and could be completed within 2 min. Subsequently, a microfluidic chip was integrated with loop-mediated isothermal amplification (LAMP) technology to develop a field-deployable, portable detection method termed the microfluidic-LAMP assay. This assay allows for the simultaneous detection of eight highly pathogenic viruses: Ebola virus (EBOV), Marburg virus (MARV), Rift Valley fever virus (RVFV), Lassa virus (LASV), yellow fever virus (YFV), Congo Basin Mpox virus (C-MPXV), West African Mpox virus (W-MPXV), and variola virus (VARV), all within a span of 70 min. The assay demonstrated a sensitivity of 7.02 × 102-8 × 104 copies/mL across different targets using simulated clinical samples. The limits of detection of this field available assay were comparable to or lower than those of the real-time quantitative PCR. The microfluidic-LAMP assay demonstrated good specificity in cross-tests with 21 pathogens, including the above 8 viruses and 13 other respiratory pathogens.
SIGNIFICANCE: This study presents the first portable microfluidic-LAMP assay capable of simultaneously detecting eight highly pathogenic viruses in resource-limited settings. The assay's equipment-free nucleic acid extraction (2 min) and rapid detection (70 min) make it a practical solution for on-site detection in resource-limited regions, facilitating outbreak control and global surveillance efforts.
Предметные рубрики MeSH
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.