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3D打印是一种具有成本效益的COVID-19快速检测手段

图片来源:anyaivanova / Shutterstock.com

由于3D打印技术可以快速方便地部署,一种新开发的家庭COVID-19检测方法可能会在正在进行的抗击病毒的战斗中成为游戏规则的改变者。

自2019年COVID-19全球大流行开始以来,全球各国政府都急于制定评估、追踪和隔离计划,以阻止病毒的传播。尽管已经建立了许多检测设施,疫苗接种率也在上升,但仍需要大规模检测COVID - 19,在人口筛查方面仍存在许多不足,这主要是由于结构性问题,特别是在偏远和不发达地区。

COVID-19的家庭检测

弥补测试不足的一个有希望的解决方案是促进一般人可以自我管理的家庭测试。

目前流行的新冠病毒检测方法是利用聚合酶链式反应(PCR)基因技术,但由于PCR检测的复杂性,很难进行自我检测。另一种被称为环介导扩增(LAMP)的基因技术管理起来要简单得多,可以在早期检测COVID-19感染。商业上可用的LAMP解决方案通过将试样加热到60°C至70°C来评估试样,但这些室内测试的结果可能不可靠。因此,荷兰瓦赫宁根大学的研究人员开发了新型COVID-19自我测试。

Coronaspresso COVID-19测试

为了方便在家里进行测试,研究人员测试了一系列家用电器,这些电器可以作为热源,用于基于lamp的测试,作为加热样品的手段。在考虑了标准的家用烤箱、洗碗机和其他家电之后,研究小组成功地开发了一个使用单杯Nespresso咖啡机的测试模型,并因此将他们的系统命名为“Coronaspresso”。

该系统使用一种廉价的石蜡,熔点约为64°C。蜡能使标本以一个稳定的速度被加热,而且价格相对较低。

为了进行测试,将6克石蜡放入一个空的Nespresso胶囊中,胶囊悬浮在一壶沸水中。然后在测试瓶中装入样品和引物,这些设计用于识别COVID-19基因组的特定泄露区域。泡沫插入和3d打印的小瓶支架被放置在蜡上,然后测试小瓶在融化的蜡中悬浮25分钟。

在样品冷却三分钟后,研究人员对LAMP测试瓶进行了目视检查:COVID-19遗传物质的存在引发了pH值反应,导致瓶中出现黄色。在他们的研究报告中,研究人员表示,他们能够通过PCR检测来验证这种新型溶液的高度有效性。

虽然科学家们有效地证实了他们的方法,但他们认识到,在开始测试之前,目前还需要一个复杂的rna提取步骤。此外,虽然小瓶支架可以3D打印,但石蜡、Nespresso小瓶、泡沫浮子、测试小瓶和测试试剂都需要采购。

荷兰大学的研究小组表示,他们计划开发一种更好的试剂盒,能够直接检测唾液以及其他传染性疾病。

使用3D打印技术抗击COVID-19

自大流行开始以来,3D打印已经以多种方式实施,以抗击该疾病,包括创建新的评估工具包。在一项努力中,卡内基梅隆大学的研究人员制作了3d打印传感器,可以在10秒内识别COVID-19抗体。

许多3D打印服务提供商已经扩大了他们的使命,生产鼻拭子。3d打印棉签的结果与商业棉签的结果吻合90%,而在另一项研究中,匹配率为94%。这两个结果都被认为是令人满意的拭子。

针对鼻拭子和其他医疗设备的扩大生产,美国食品药品监督管理局(FDA)发布了与3D打印COVID-19诊断项目相关的相应更新指南。对于鼻拭子,FDA表示,它不需要上市前通知,制造商不需要紧急使用授权(EUA)来分销。

3D打印的几个主要好处之一就是它直接来源于数字技术。因为用户可以很容易地从数字文件中生成项目,设计可以很容易地从互联网存储库中获得。现在,有许多文件存储库提供用户共享的3d打印文件。这些数据库允许3D打印文件和信息的自由交换。

鼻腔拭子的设计可以在网上的文件数据库中找到,包括约翰霍普金斯大学的研究人员设计的模型。即使这些设计来自著名的来源,很难确认哪些设计已经通过了任何临床验证。

参考资料及进一步阅读

Hanaphy, P。科学家们的新型COVID-19快速检测试剂盒可以用3D打印,成本不到20便士。3 d印刷行业。(在线)可以在:https://3dprintingindustry.com/news/scientists-rapid-new-covid-19-test-kit-can-be-3d-printed-for-less-than-20p-188575/

史密斯,L。你们的Nespresso胶囊可能很快就会用作COVID-19测试。快公司。(在线)可以在:https://www.fastcompany.com/90622543/your-nespresso-pods-can-double-as-a-covid-19-test

Longhitano G。3D打印在COVID-19大流行期间的作用:综述。增材制造的进展。(在线)可以在:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/欧洲杯猜球平台articles/PMC7685299/

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布雷特•史密斯

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布雷特•史密斯

布雷特·史密斯是美国自由撰稿人,拥有布法罗州立学院新闻学学士学位,在专业实验室工作了8年。

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  • 美国心理学协会

    史密斯,布雷特。(2021年,06年5月)。3D打印是一种具有成本效益的COVID-19快速检测手段。AZoM。于2021年9月21日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20399检索。

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    史密斯,布雷特。“3D打印是具有成本效益的COVID-19快速检测”。AZoM。2021年9月21日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20399 >。

  • 芝加哥

    史密斯,布雷特。“3D打印是具有成本效益的COVID-19快速检测”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20399。(2021年9月21日生效)。

  • 哈佛大学

    史密斯,布雷特。2021。3D打印是一种具有成本效益的COVID-19快速检测手段。viewed September 21, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20399。

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