德国弗劳恩霍夫应用研究促进协会北京代表处
芯片上的实验室——传染性疾病的快速诊断

目前,对复杂的、危及生命的传染病(如败血症)的可靠诊断只能通过实验室基础设施和合格专家来实现,手段既复杂又耗时。在德国联邦教育和研究部(BMBF)的支持下,弗劳恩霍夫细胞治疗和免疫学研究所IZI与工业界的合作伙伴们共同开发了一个称为MinoLab的创新系统,用于快速、易操作和廉价的现场感染诊断。
 
独特的功能

MinoLab这一“芯片上的实验室”设备以磁性微粒子为基础,兼具多种功能:
· 能够有效捕捉病人样本中的细菌或真菌细胞
· 使附着的靶细胞通过芯片上的实验室设备进行电磁传输
· 不需要泵来进行微流控传输
· 微粒子在磁阻DNA芯片的表面形成可检测的信号
 
检测方法
这种新设备的核心是纳米至微米大小的磁性粒子,可根据应用领域进行功能化处理。粒子和其他所有必要的试剂以测试卡的形式储存在一个一次性使用的检测盒中。在现场检查时,从病人身上提取的样本,如血液、唾液或尿液,被涂抹在卡片上。靶细胞裂解后,磁性粒子与样品中相应的目标分子结合,并通过磁力以全自动化的方式在各个反应腔中传输。在处理链的末端,高灵敏度的磁传感器技术执行检测,信号被数字化处理,并进行全电动读出。
 
© Fraunhofer IZI
 
潜在的应用
败血症,即血液中毒,是该技术潜在应用领域的一个重要例子。在德国,每年约有154000例败血症,其中约一半必须在重症监护室治疗,仍有超过40%的病人因败血症死亡。因为该病可以由几十种不同的病原体引起,所以很难治疗。此外,病原体的某些类别已经对某些治疗药物产生了抗性。从采集血样到获得诊断结果仍需至少八个小时。通过在创新的诊断平台上整合从样品制备到检测的所有过程步骤,我们期望将获得结果的时间缩短到两小时以内。除了蛋白质组、基因组和微生物测试等医疗应用外,未来的应用领域还包括环境分析或居民保护措施。
 
弗劳恩霍夫细胞治疗和免疫学研究所的微诊断部门可以为来自工业界或学术界的合作伙伴提供如下领域的支持:
· 集成的芯片上的实验室设备的开发
· 试剂开发
· 稀有细胞诊断
· 核酸分离和纯化策略
· 传感器开发
· 测试条开发
       
 
技术原理 © Fraunhofer IZI
 
 
联系人方式:
弗劳恩霍夫细胞治疗和免疫学研究所
Dirk Kuhlmeier 博士
邮箱:dirk.kuhlmeier@izi.fraunhofer.de


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