便携式生物检测

便携式分子生物学现场检测系统 &mdash &mdash 便携一体式整体解决方案！ 现场检测是实验室检测的外向延伸，把一些需要在固定场所检测的项目迁移到户外。对于疾病预防而言，不仅可以扩大疾病安全监测范围，提高发现病原生物的概率，提前发出卫生安全风险预警，还可以为边检防疫、公安刑侦等涉及现场检测的系统在最短时间内提供数据报告。户外现场初步检测与实验室精确检测相互补充，使现场人员运用尽可能多地先进设备进行样本检测，提高数据精确度和可靠性，为及时发现问题，迅速采取措施，防止现场事态进一步扩散赢取时间，使各种安全隐患解决在萌芽中。 普瑞麦迪以掌上PCR仪、掌上电泳仪和个人型荧光定量PCR仪、核酸/蛋白全自动提取仪为核心，独家推出了现场便携式分子生物学检测系统，适用于病原微生物、有害物质或者污染物等多领域的分子生物学现场检测。从样品采集、存储、检测分析到数据存储，提供便捷全面的一体式解决方案，协助疾病控制机构、边检防疫、公安刑侦等及时获取现场第一手准确检测数据。 普瑞麦迪新推出的现场便携式分子生物学检测系统，主要涵盖掌上PCR仪、掌上电泳仪、个人型超低温冰箱、迷你型酶标仪、微型分光光度计、个人型荧光定量PCR仪、核酸/蛋白全自动提取仪、ATP荧光检测仪等产品。机型均采用迷你型设计！体积小巧、移动便捷，适于车载电源供应，品牌美誉度高，如美国Life Technologies、韩国Ahram、日本As One、意大利Sacace、韩国Daihan&hellip &hellip 性能优良稳定，保证准确可靠的检测结果。 产品 品牌型号 产品 品牌型号 掌上PCR仪 Ahram G1-12 往复摇床 Daihan WiseShake® SHR 掌上电泳仪 Life Technologies E-gel go! 核酸/蛋白全自动提取仪 DOF-25 个人型凝胶成像系统 Life Technologies E-Gel® 迷你型酶标仪 HG-2 荧光定量PCR仪 Sacace Sacycler-96 水采样器 AS ONE MT0010025 微型分光光度计 晶芯NanoQ ATP荧光检测仪 AS ONE 60485/60331 迷你离心机 Daihan CF-5 超纯水器 AS ONE SIMSV00CN 恒温振荡培养箱 Daihan WiseCube® WIS-30 离子交换水制造装置 AS ONE ZFDJ STD KT 涡旋振荡器 Daihan WiseMix® VM 手套箱 AS ONE AS-600S 超声波清洗器 Daihan WiseClean® WUC 便携式菌落计数仪 AS ONE 2-692-11 恒温金属浴 Daihan WiseThermo HB-R 便携式PH计 AS ONE D-51S 个人型超低温冰箱 Daihan WUF-25 现场便携式分子生物学检测系统与相应试剂配合，实现现场采样及超低温保存、常规及荧光定量PCR检测、核酸及蛋白质浓度检测、电泳及成像分析、酶标检测、微生物培养及检测等，广泛应用于疾病控制、安全监测、边检防疫、公安刑侦、食品安全、畜牧及农业科学等多个领域。 疾病检测包括病毒、病菌感染疾病&mdash &mdash 登革热&疟疾 (蚊虫传播的诊断和预防)、猪流感(H1N1)、禽流感(AI) (动物传染的疾病)、艾滋病检测以及肠道、呼吸道、神经系统感染等疾病检测。 食品安全检测包括&mdash &mdash 植物病害、转基因生物检测、品种控制、食品污染、水源及等环境等。 此外现场便携式分子生物学检测系统，还可以应用于边检防疫及生物安全检测、CSI犯罪现场调查、生物防卫等。  目前，国内不少单位都在致力于研究开发快速检测方法与设备，但是由于产品孤立性，不能很好的实现其应用价值。普瑞麦迪公司致力于现场检测设备的集成与系统的性能优化升级，不断扩展检测应用范围，努力创造性能全面、应用便利的高效现场检测系统。

1 rHEALTH技术的优势 　　开发者将上述要闻中的技术，称为rHEALTH技术，可用于检测细胞计数、艾滋病毒感染、维生素D水平、体内多种蛋白质等，且该技术所需采集的血量较少，因而同时具备了便携式、多功能、集成型的特点。　　 　　2 利用微量血液的便携式检测产品 　　基于rHEALTH技术，研发人员正在根据不同的需求，致力于三种产品：面向转化研究的rHEALTH One，面向临床应用的rHEALTH X，以及面向终端消费者的rHEALTH X1。 　　除了rHEALTH系列外，此前已经有多种便携式检测产品得到开发，这些产品的开发超越了传统的可穿戴设备范畴。例如，斯坦福大学医学院开发的便携式微芯片，在避免用传统的放射性的同时，还可以用于快速检测高风险的Ⅰ型糖尿病人群，并把Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病加以区分。与rHEALTH系列类似的是，采用微芯片后，该类产品的用血量很少。在Ⅱ型糖尿病的快速检测这一领域，罗氏、德国西门子已经开发了多系列的便携式检测产品。 　　3 便携式检测产品的大市场 　　除血液检测和可穿戴设备外，尿液、唾液或其他体液的便携式快速检测试剂盒的开发也如火如荼，且通过与第三方应用程序(APP)(例如Colorimetrix app)的结合，可以直接通过比色来一定程度上实现高敏感度分光光度计等才能实现的功能，从而极大地推动移动医疗的快速发展。 　　便携式即时检测产品的最大作用在于，实现了医疗护理的分散，减轻了医护人员的负担，实现了疾病筛查方面的限制，从而开拓了大市场。如果说可穿戴设备仍然处于早期发展阶段，那么便携式血糖仪等已经充分地证明了巨大的市场前景。再如，Cepheid公司的多重耐药金黄色葡萄球菌(MRSA)及耐药性结核分枝杆菌(MTB)院内感染检测产品刚上市时销售额几乎为零，但目前已经扩展至数亿美元。 　　事实上，无论是艾滋病、肺结核和痢疾等感染性疾病的检测，还是常见的生理指标检测，均有可能通过快速检测试剂盒与便携式检测设备(最为常见的就是利用APP的比色)来实现。除疾病检测外，在畜牧行业的诊断、环境监测等方面，产品开发和市场拓展均已起步。 　　4 多类企业的交叉竞争格局 　　正因如此，即使是传统的制药企业(例如拜耳)，也在寻求往医疗器械市场拓展的机会。此外，由于未来的便携式检测设备越来越依赖于模拟和混合信号处理技术，不少半导体企业、软件企业和互联网企业也在加入这一领域的竞争，形成交叉性的拓展格局。例如，Google X实验室开发的微型磁性纳米粒，可用于检测和监控用户的健康状况，从而实现疾病筛查。 　　5 微型化背后的技术突破 　　从半导体技术的角度看，微型磁性纳米粒等便携式产品的发展，依赖于产品的微型化，而这又依赖于高精度、高集成的信号链产品和适合便携式应用的电源管理、无线射频产品开发。同时，未来传感器体积的微型化开发，或许也将意味着成本的同步降低。当成本降低至足够低的水平后，或许新型的传感器将可一次性使用，从而得以在各个类别的便携式产品中得到开发和应用。 　　6 从常见的生化诊断到分子诊断 　　从生物学检测方法来看，便携式即时检测产品的开发，已经渐进地从传统的生物化学方法，拓展至分子诊断技术领域。在Life Technologies、GE Healthcare和Promega开发测序产品的同时，便携式测序仪的开发也进入不少研究者的视野。例如，新西兰奥塔哥大学的研究者研发了便携式DNA测序仪Freedom 4，其重量与笔记本电脑相当，可用于病毒感染等医学检测、畜牧疾病的检测、环境微生物的监测。检测得到的数据，可通过智能手机实时传输，并应用程序进行分析。再如，日本电气株式会社(NEC)也开发了用于法医学的便携式DNA分析仪(P-DNA Analyzer)，该分析仪可用于黏液、血液样本的分析，分析过程无需将样本运送至实验室，在一小时内快速鉴定DNA。 　　7 数据分析的大时代 　　从信息技术的角度看，便携式检测设备的开发，也将意味着数据规模的海量增长。在未来，仅硬件的传感器数量或许将达到万亿个，而数据量也将远远超出今天人们所认为的&ldquo 大数据&rdquo 的规模。与此同时，数据类型也将极大的扩展，融合分析应用将丰富人们的知识。例如，仅在医学领域，体征数据(如心率、脉率、呼吸频率、体温、热消耗量等)、分子数据等多类数据的融合，或许将引领健康研究的新时代。 　　而随着数据获取、分析和应用的拓展，大数据分析能否部分地替代临床试验，也许将成为未来研发、监管和消费者思考的一大问题。

本文开发了一个独立集成的便携式微流控纳米检测系统，展示了生物传感检测和分子相互作用分析的优异性能。共同一作：谢新武*（军事科学院）共同一作：马金标 (天津大学）共同一作：王浩（天津科技大学）其他作者：程振 (清华大学)其他作者：李铁* (中国科学院)其他作者：陈世兴 (中国科学院)其他作者：杜耀华 (军事科学院)其他作者：吴建国（天津科技大学）其他作者：王灿* (天津大学)其他作者：徐新喜* (军事科学院) DOI: 10.1039/d1lc01056e期刊名称：Lab on a chip在这个后基因组时代，分子间的相互作用的分析对检测病原微生物和研究不同生理活动的机制至关重要。传统的生物检测方法存在耗时长、需要大型仪器等缺点，不能满足现场检测分析的需要。硅纳米线-场效应晶体管（SiNW-FET）生物传感器具有响应速度快、灵敏度高、特异性强、易于集成等优点，然而也存在一些瓶颈：过于敏感，环境因素如光、温度和pH值容易造成干扰；并且它们的性能均匀性往往需要提前校准；检测功能设备分散。主要亮点：1、建立了一个独立的完全集成的微流控生物传感器系统；2、该系统可用于快速现场生物检测和分子亲和力动态分析；3、该系统提高了SiNW-FET生物传感器的均一性和检测能力。近日，军事科学院谢新武高工、徐新喜研究员、中国科学院李铁教授及天津大学王灿教授合作的研究成果《A self-contained and integrated microfluidic nano-detection system for the biosensing and analysis of molecular interactions》被《Lab on a Chip》收录， 并被选为期刊内封面论文。《Lab on a Chip》由英国皇家化学学会创办，是生物芯片、微流控等领域的顶级期刊，位列中科院JCR工程技术1区。集成纳米检测系统的构建：(a) 纳米检测系统的实物图；(b) 操作区的功能布局图；(c)液体系统样品输送模块；(d) 检测系统的内部结构设计；(e) 系统的传感信号放大、过滤和采集电路。在这项工作中，我们构建了一个基于SiNW-FET生物传感器的完全独立集成的便携式微流控纳米自动检测系统，用于生物检测和分析。所有的分析过程包括液体样品输送、光学调制、恒温控制、信号放大和数据采集以及结果显示都是自动进行的，极大避免检测时的人为误差。在自动进样模式下分析各种类型的样品进行性能测试，该系统显示出良好的稳定性和鲁棒性。信号精度也用一个商业的高精度电流表进行了验证（R2=0.9988）。使用典型气载致病微生物结核分枝杆菌样品验证了该系统用于生物检测的可行性，其检测限可达1.0 fg/mL。此外利用该系统分析了抗体-蛋白质对的结合-解离过程，证明了本系统用于分子相互作用分析的潜力。该系统集成度高，体积小，便于携带，未来有希望发展成为野外现场生物检测和分子相互作用分析的便携式设备，以实现环境检测、医学研究、食品和农业安全及军事医学等领域的前沿应用。