可穿戴式核酸检测设备的研发
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH77
【图文】：
可能在贫穷地区实现［１８，邋１９］。逡逑近年来，有科学家通过在微流体芯片中，通过ｍＥＬＩＳＡ可以自动检测全血中逡逑的ＣＤ４Ｔ淋巴细胞数量（如图１．２Ａ）［２０］。一些新的随着传感器技术的快速发展，逡逑很多科学家使用电子传感器进行ＣＤ４Ｔ淋巴细胞计数。在微流体芯片中，根据逡逑ＣＤ４邋Ｔ淋巴细胞的电学特点如膜电位以及物理特性如细胞大小等特点对ＣＤ４邋Ｔ淋逡逑巴细胞进行计数［１９，邋２１］。在捕获通道中修饰有人ＣＤ４Ｔ淋巴细胞的抗体，当所有逡逑细胞经过捕获通道之后ＣＤ４Ｔ淋巴细胞会被抗体结合固定在通道中，其余细胞会逡逑通过捕获通道，在捕获通道的进出口出的传感器分别可以计算出进出捕获通道中逡逑的细胞数目，通过前后的数量差异即可得到ＣＤ４Ｔ淋巴细胞的数量（图１．２邋Ｂ）逡逑［２１］。这种方法的检测限可以低至９ｃｅｌｌｓ／ｐＬ，并且在细胞浓度为１００－７００ｃｅｌｌｓ／ｎＬ逡逑时与显微镜计数的结果有很强的相关性（Ｒ２＝邋０．９９７）。但是这种方法需要先将全逡逑血中的红细胞裂解，防止高浓度的红细胞对计数结果的干扰。阴影成像技术是利逡逑用光学的原理将细胞进行投影放大到传感器上
？＊．邋Ｃ0＝Ｃ00＾0邋？、…逦．．丨Ａ逦Ｇ逡逑＼ａｍｋ）＼■逡逑图１．２邋ＣＤ４Ｔ淋巴细胞的自动化计数系统逡逑抗原抗体检测技术：Ｐ２４是ＨＩＶ的特异性抗原，在感染早期未出现抗体时有逡逑低水平的表达量，因此通常被用为ＨＩＶ早期的特异性诊断［３，邋２４，邋２５］。Ｐ２４抗原检逡逑测最常用的是酶联免疫吸附试验（ｅｎｚｙｍｅ邋ｌｉｎｋｅｄ邋ｉｍｍｕｎｏｓｏｒｂｅｎｔ邋ａｓｓａｙ，邋ＥＬＩＳＡ邋）（图逡逑１．３）。样本先用特定的裂解液裂解之后在１００°Ｃ下培养５分钟用于从ＨＩＶ病毒颗逡逑粒中释放出Ｐ２４抗原，之后与修饰有辣根过氧化物酶标记的链霉亲和素的特定抗逡逑体结合，出现的颜色变化用于特异性检测Ｐ２４抗原，并且颜色的深浅反应了邋Ｐ２４逡逑抗原的含量［２６］。感染早期产生的Ｐ２４抗原含量很少，并且在病情发展过程中抗逡逑原抗体会形成复合物阻碍Ｐ２４抗原检测，导致这种检测方法的灵敏度不是很高，逡逑只能达到１０－１５ｐｇ／ｍＬ。虽然目前使用纳米金颗粒［２７］、血浆ＥＬＩＳＡ［２８】等方法能逡逑够很大的提高Ｐ２４的检测限
要少量的样本（１００邋ｐＬ）即可实现检测［３８，邋４２］。但是这种方法的检测限只能达到逡逑５，０００邋ｃｏｐｉｅｓ／ｍＬ，远远高于标准的ＰＣＲ方法（２０－５０邋ｃｏｐｉｅｓ／ｍＬ邋），只能应用于一些逡逑具有较高病毒载量的病人［３８］（图１．４）。逡逑Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ邋ｆｏｒ邋ｒｅａｄｉｎｇ逡逑Ｐｒｉｃｋｈｅｅｌ＊＾｜Ｐ＾＾＾逡逑Ｓｅｐａｒａｔｏｒ邋＾邋ｆ逡逑Ｓａｍｐｌｅ邋ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ逡逑ｍｏｄｕｌｅ邋（ＳＩＭ）逦＿：邋＇逡逑图１．４基于微流体芯片的自动化ＰＣＲ仪逡逑１．１．２恒温检测技术逡逑由于ＰＣＲ需要一个复杂的温度循环系统，需要依靠一个大型的ＰＣＲ仪才能逡逑实现，且反应时间较长，在基层医院以及贫困地区很难大规模推广实现。为了解逡逑决这一难题，科学家研发出了恒温扩增技术，通过酶的作用实现ＤＮＡ双链之间逡逑的氢键断裂与连接，取代了邋ＰＣＲ中的温度变化条件，与ＰＣＲ相比具有快速、高逡逑效，且不依赖于专门的大型仪器等特点。目前常用的恒温扩增技术主要有环介导逡逑恒温扩增（Ｌｏｏｐ－ｍｅｄｉａｔｅｄ邋ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ邋ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ，邋ＬＡＭＰ邋）邋［４０，邋４３－４５］，链替代扩逡逑增（Ｓｔｒａｎｄ邋ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ邋ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ，邋ＳＤＡ邋）邋［４６＿４８］，依赖解旋酶的恒温基因扩增逡逑（Ｈｅｌｉｃａｓｅ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ邋ｉｓｏｔｈｅｒｍａ丨邋ＤＮＡ邋ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ
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