芯片实验室提供了更快地识别最佳COVID-19血浆捐赠者的方法

密歇根大学开发的一种新型便携式芯片实验室可以比目前标准的“酶联免疫吸附测定”或ELISA技术更快、更高效地识别血液中是否存在COVID-19抗体。

在密歇根大学初创公司Optofluidic Bioassay和新泽西州哈肯萨克子午线发现与创新中心的帮助下，研究人员展示了该设备可以在15分钟内识别人类血液中COVID-19抗体的浓度。这个过程通常需要几个小时到几天。

密歇根大学的设备实际上是一个微型ELISA，可以用更少量的血液获得更快的结果。这项工作对于验证恢复期血浆作为COVID-19治疗方法具有特殊价值。有关研究结果的论文发表在生物传感器和生物电子学．

密歇根大学生物医学工程教授、Optofluidic Bioassay联合创始人范旭东(Sherman)说:“这项研究表明，微流体在COVID-19大流行期间可以在拯救生命和降低成本方面发挥重要作用。”

微流控设备将多个实验室功能缩小到一个以毫米或厘米为单位的芯片上。除了需要更小的样本量，它们还提高了准确性。这种特殊的系统可以检测抗体的浓度水平，这在血浆供体和供体之间有很大的差异。

具体来说，U-M设备在COVID-19感染后7至10天内检测免疫系统产生的中和免疫球蛋白抗体的存在和数量。只有高水平的献血者才有可能提供对治疗有效的样本，比如恢复期血浆治疗。

这种治疗方法包括从以前被诊断患有COVID-19的受试者身上提取血液，然后分离出血浆(血液中含有抗体的液体部分)。这些抗体随后被用于治疗，试图增强患者的免疫反应。

8月底，美国食品和药物管理局批准将其作为COVID-19的治疗方法。然而，这一举措并没有受到普遍欢迎，许多医学专家表示，现在确定这种疗法的疗效还为时过早。

为了支持恢复期血浆治疗的现有数据，需要更多高滴度抗体浓度的献血者。该团队开发的方法提供了一种高效和有效的前进方式。

“恢复期血浆是一种非常有效的治疗方法，但它需要有严格的标准，其中包括评估高滴度中和抗体的存在，”哈肯萨克子宫颈发现与创新中心的首席科学官和高级副总裁大卫·佩林博士说，他也是这项新研究的作者之一。“这篇论文展示了抗体阈值如何意味着更好的COVID-19潜在治疗方法，以及更好的结果。”

筛选合适的供体通常是通过标准的酶联免疫吸附试验(ELISA)进行的，这需要对样本进行处理，并使用冰箱大小的测盘仪进行测量。由于必须将样品送到实验室进行分析，延误加剧。

这种芯片实验室的方法在现场进行分析，并通过手指刺破的血液(8微升)提供定量评估。传统的ELISA仪需要100微升来完成工作。

U-M的系统包含在一个便携式3D打印机大小的设备中。

参考:谭旭东，张志强，张志强等。快速定量检测SARS-CoV-2特异性IgG用于恢复期血清评价。生物传感器和生物电子学．2020; 169:112572。doi: 10.1016 / j.bios.2020.112572

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