全球大流行的COVID-19敦促世界各地的科学家集中精力研究该病毒。一些工作侧重于了解病毒及其传播的基本方面，而其他工作则侧重于研制疫苗或开发治疗方法。
为了尽可能快地诊断在许多开始搜索可以发出大量人口的快速和强大的测试的快速和强大的测试中感染病毒感染的个体。
在本文中，Xiaoguang（威廉）王，博士。- 最近任命俄亥俄州州立大学（OSU）工程学院威廉G. Lowrie化学和生物分子工程系中威廉G. Lowrie化学和生物分子工程系中的助理教授 - 讨论了他最近在领域的开创性工作的探索SARS-CoV-2，特别是用于利用液晶（LC）传感器的SARS COV-2病毒的快速检测方法的开发。
《行动的呼唤:对新测试技术的需求》
在大流行的早期阶段，研究人员在开发这种新的和神秘病毒的测试方向方向上。具有各种专业的团体在SARS-COV2测试中修正了他们的凝视，以及他们如何修改或枢转他们的研究，以面对这一全球问题。
使用逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）的试验 - 用于分子临床诊断的金标准 - 易于获得。但是，这些测试需要延长时段和专门的设备来进行表征。2020欧洲杯下注官网
其他技术已经证明了承诺作为潜在的诊断工具。例如，金纳米颗粒和柱凝集试验（猫），但每个都具欧洲杯猜球平台有相当大的限制。对迅速，易于使用的需求和有效的技术来检测和识别出现病毒。
王教授和OSU的团队回答了利用液晶（LC）传感器的SARS COV-2病毒开发快速检测方法的呼吁。
王教授谈到他决定将LCS视为潜在的诊断技术：“众所周知，热致液晶体已被用于检测各种生物分子，例如DNA和脂质。然而，据我所知，还没有报道称它们被用于检测RNA。因此，我们开始将这项技术应用于SARS-CoV-2 RNA。”
自2016年以来，王教授合著了20多篇论文，为研究社区提供了基于胶体和界面现象的新型动态材料和系统设计的见解。欧洲杯足球竞彩
本知识构成了一种用于各种刺激反应材料的基础，用于各种应用，例如药物和生物传感器。欧洲杯足球竞彩
阿迪尔和杨是俄亥俄州立大学王教授团队的成员，在实验室中与Linkam温度控制装置一起工作。图片来源:联康科学仪器有限公司
我的研究的重点是解决了高分子链架构如何影响形状变形的聚合物的变形行为的问题。从这项工作获得的结果将为软机器人提供响应性聚合物材料提供新的设计原理。欧洲杯足球竞彩此外，我对各向异性液体注入表面特别感兴趣，允许通过使用物理，化学或生物分子事件来操纵表面润湿性和滑移。我相信我们可以为设计可能找到使用的先进表面开辟完全新的路线，例如：水收集，药物递送和生物传感器。
王教授，博士，俄亥俄州立大学
使用热致液晶进行病毒检测
液晶由于它们的远程定位顺序和它们的介性成分的灵活性，证明了特征和可预测的行为。
它们已广泛用于快速切换电光器件，包括液晶显示器（LCD）。他们在传感应用中不断增长的使用是由于它们的自组装和排序特性以及可调谐刺激响应性的潜力。
俄亥俄州立大学王教授的团队与美国普渡大学的包晓萍教授合作，开发用于SARS-CoV-2的生物传感器，并与俄亥俄州立大学的秦荣军教授合作，设计一款自动读取SARS-CoV-2 ssRNA的智能手机应用程序。
概述了项目的目标，王教授说，“LCs对小的化学调制非常敏感，在极低的浓度下可以检测到不同的分析物。因此，利用液晶的高灵敏度，我们认为我们可以开发一种不需要任何精密设备和基础设施的快速检测SARS CoV-2病毒的方法。2020欧洲杯下注官网此外，我们还着手设计一种便携式、经济的基于lc的传感器检测试剂盒，用于快速检测病毒的ssRNA。
在过去十年中，一系列关键作品已经公开了LC膜和液滴的设计，该薄膜和液滴响应于在界面上吸附的各种分子而体验定向排序的转变。
例如，单链DNA（SSDNA）和双链DNA（DSDNA）在阳离子表面活性剂 - LC-LC界面处产生LCS的变化取向，这导致由于光学双折射而导致可见光的效果的变化LC膜。
概念证明
为了证明来自病毒的ssRNA具有相同的特性，并且LCs对COVID-19的检测是可行的，王教授的团队采用了一个4步实验程序。
步骤1。一种阳离子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)装饰界面在微米厚的膜上的商业可用的向列相液晶，' E7 '制备。
在二甲基乙二基[3-（三甲氧基甲硅烷基）丙基氯化铵（DMOAP） - 官能化玻璃载玻片上，将该层进行求出，施用E7的垂直排序。
第2步。具有与定义的SARS-COV-2SSRNA靶标互补的序列的SSDNA探针被吸附在DTAB装饰的A水溶液界面。通过静电相互作用，带负电的SSDNA在A水溶液界面上被阳离子DTAB吸引。
第3步。通过吸附ssDNA探针，将ssRNACoV引入dtab负载的E7表面。然后系统的温度被提高到48.7°C，这是ssRNACoV的Tm。在测量过程中，安装了一个Linkam PE120 Peltier热级来控制E7表面温度。
第四步。使用由CCD摄像机捕获的图像在偏振显微镜上，完成RNA吸附的E7膜的光学外观（即亮度）的定量。
王教授总结了这些早期实验的成功，他说:“我们的工作已经表明，基于lc的传感器提供了一种高度敏感、可重复和可靠的方法来检测目标ssRNAcov，我们可以通过改变浓度从纳摩尔到毫摩尔来建立目标ssRNA E7表面的检测极限。”
图1显示了DTAB/ ssdnab探针修饰的LC膜对ssRNAcov吸附的光响应示意图。
图1。LCs -左的物理排列示意图显示了对ssRNAcov的预先添加;右图显示了由ssRNAcov靶点与ssDNA探针结合引起的序列变化。注意:插入图像捕获显示视觉变化从遮挡(左)到清除(右)。图片来源:联康科学仪器有限公司
王教授确定了Linkam PE120阶段提供了许多优势，以检测SSRNACOV目标：“PE120不仅给了我们所需的精确和可重复的温度控制，而且它也很容易与我们的显微镜和其他设备集成。2020欧洲杯下注官网控制器上的触摸显示使其工作起来容易和平稳。此外，Linkam平台非常便携，可以从一个实验室转移到另一个实验室。”
除了正在进行的工作之外，Osu的小组也利用了PE120用于管理和观察液晶的温度依赖性相变。此外，还使用Linkam阶段进行不同温度范围在不同温度范围内的反应性液晶混合物的聚合。
构建传感器-智能手机检测目标ssRNA
在确定了传感器结构和检测性能的原理后，小组开始准备最终的传感器设计(图2)，该设计采用偏振光层，便于通过可见光检测LCs中的确认变化。
此外，传感器装置与固定夹和合适的智能手机应用程序相结合，以实现传感器的持续照明。这允许非专业用户依赖、阅读并根据测试结果进行操作(图3)。
图2。爆炸图显示了假定诊断设备的分层组成，LC传感器显示为DMOAP玻璃层上的暗红点。图片来源:联康科学仪器有限公司
图3。智能手机屏幕截图显示一个消极的结果(左)和积极的结果(右)。图片来源:联康科学仪器有限公司
展望未来
Covid-19工作的下一步是将测试转变为具有真实患者样品的生物安全3（BSL-3）实验室中的临床评价阶段测试。
然而，大流行导致贯穿实验室的限制，而该集团迄今未能进行这些研究。
假设随后阶段的令人满意的结果和在其实际应用中验证系统的验证，王望加宽合作，包括诊断行业，用于额外的研究和商业化，陈述，“我们乐观地认为，当当前阶段的大流行结束，实验室的工作恢复正常，一种基于lc的检测可能在相对不久的将来进入市场。”
当王教授询问了这种方法可以部署的其他领域，他补充说：“我相信，在不久的将来，这种‘LC传感器与智能手机应用程序结合’的原型可以用于检测各种生物分子和有毒化合物。”
全面的实验方案，结果，并讨论了这项工作的价值最近已发表这里．
有关Linkam的更多信息PE120珀尔帖效应系统,访问https://www.linkam.co.uk/pe120
关于小宜教授（威廉）王
王先光（威廉）王先生在2016年搬迁到威斯康星州麦迪逊大学的中国化学工程中获得了他的一流荣誉和硕士学位，以便与尼古拉斯·伯特教授完成博士学位。他的研究重点是胶体和分子的液晶模板组装。
最近，王教授被任命为美国俄亥俄州立大学(OSU)工程学院William G. Lowrie化学与生物分子工程系的助理教授，探讨他最近在SARS-CoV2领域的开创性工作。
在加入OSU之前，王教授在哈佛大学兼霍尼亚·艾辛贝格教授曾在哈佛大学担任博士后研究员，研究了刺激响应柔软物质的功能材料的设计。欧洲杯足球竞彩
俄亥俄州立大学的William G. Lowrie化学和生物分子工程系拥有大约23名终身教职员工，他们从事广泛的研究领域，包括生物工程、催化、能量、流体力学、分子模拟、聚合物和可持续性。
关于Linkam科学仪器
一个Linkam PE120 Peltier阶段是该项目实验设置的关键元素。该平台的设计可以将载玻片的温度精确控制在+/-0.1°C，从25°C到120°C。
Linkam在光学DSC和热力学样品表征以及热阶段和冻干显微镜方面提供市场领先的解决方案。
该公司开发和制造各种温度和环境控制阶段，协助材料的测定，包括生物组织，药物化合物，聚合物复合材料，纤维，纳米材料，金属和矿物。欧洲杯足球竞彩
将高（1500°C）的热样控制加入低温温度，以及湿度，真空，燃气吹扫和电气连接的替代品。
Linkam阶段用于光学显微镜和各种分析技术，包括FTIR，拉曼，蜡/萨克斯等，并且更多的是表征和可视化材料的性质。欧洲杯足球竞彩
Linkam的每一种仪器都是由经验丰富的电气、软件和机械设计工程师团队自行开发和制造的。除了标准范围外，Linkam还提供定制的解决方案，与研究人员紧密合作，设计、原型和制造定制系统。
参考
- Y. xu，A. M.而不是，S. Song，J.-C。Fang，R. L. Dupont，U. I. Kara，Y. Chang，J.A.Paulson，R.Qin，X. Bao，X.王。“使用热致液晶和基于图像的机器学习的SARS-COV-2的超敏和选择性检测”，细胞报告物理科学2020,1：12。欧洲杯线上买球https://doi.org/10.1016/j.xcrp.202010.100276
此信息已采购，审核和调整了Linkam科学仪器提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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