3D打印为新系列诊断测试奠定了基础

经过|5月12日,2021年

一种新的3D打印技术基于横向流动技术的快速自检较便宜,更容易缩放。

图片来源:Ameloot Group

当前的COVID-19大流行充分表明了快速诊断检测的必要性。世界各地都在使用快速自检,并基于横向流动测试装置。从咽喉或鼻腔提取的样品被溶解在溶剂中,并应用于检测试剂盒。试剂盒中的吸收材料将样品向下移动,使其与抗体接触。如果目标抗原存在,抗体就会发生反应,并出现一条有色线。验孕棒的工作原理与此类似。

这些测试的优势在于它们是便宜的,不需要任何专门的设备或技术人员。但是,除了需要简单的“是或否”答案的情况之外,这些横向流量设备的应用有限。

比利时鲁汶大学(KU Leuven)的研究人员在Rob Ameloot教授的带领下开发出了一种新技术一种新的3D打印技术通过创建具有更多功能的新型平台来扩展横向流动测试的可能性。

为此,它们基于由多孔聚合物制成的小块制造了一种横向流动测试的3D版本。然后在精确的位置打印具有不同性质的墨水。以这种方式,打印通道和小锁的网络,使流过或阻挡它在必要时,无需移动部件。在测试期间,采样通过不同的测试步骤自动引导。该结构允许甚至遵循复杂的协议。

该研究的作者之一塞萨尔·帕拉-卡布雷拉(Cesar Parra-Cabrera)说:“3D打印的伟大之处在于,你可以快速调整测试的设计,以适应另一种方案,例如,检测癌症生物标志物。先进的材料。“对于3D打印机来说,渠道网络有多复杂并不重要。”

为了评估这项技术的实用性,该团队将其应用于生物界和医学界常见的酶联免疫吸附试验(ELISA)的复制,并用于检测免疫球蛋白E (IgE),一种通常用于诊断过敏的生物分子。在实验室,酶联免疫吸附试验需要熟练的技术人员进行,包括不同的冲洗和酸度变化的几个步骤来完成。

但是,在目前的研究中,该团队能够使用印刷测试套件来运行此整套协议,这是信用卡的大小,这也是价格实惠的,并且容易可扩展。“在我们的实验室中,生产IG E原型测试费用约为1.50美元[美国],但如果我们可以扩展,它将少于1美元[美国],”帕拉说。该技术不仅为发达国家提供更便宜和更快的诊断,还提供了在医疗基础设施不均衡的国家,并且在那里有很强的诊断测试的地方。

该研究组目前正在设计自己的3D打印机,它比目前研究中使用的商业模式更灵活。

“优化的打印机有点像一个移动迷你工厂,可以快速生产诊断。然后,您可以通过简单加载不同的设计文件和墨水来创建不同类型的测试。我们希望在合作伙伴的帮助下继续我们研究诊断挑战和应用程序,“Gart Van Duffel的创新经理结束。

参考:Clement Achille等。,用于诊断的单片毛细管性驱动的微流体装置的3D印刷,先进的材料(2021)。DOI:10.1002 / ADMA.202008712

由Ku Leuven提供的新闻稿改编