掌中实验室：磁流控平台，实现病毒快速灵敏检测的创新利器

背景介绍

随着全球公共卫生事件的频繁发生，如COVID-19的肆虐，快速且准确的分子诊断技术在疫情防控和早期治疗中扮演着至关重要的角色。然而，传统分子检测方法受限于复杂的样本预处理步骤和高昂的设备成本，难以在资源匮乏地区普及。近期在Advanced Science发表《Palm-SizedLab-In-A-MagnetofluidicTubePlatformforRapid and SensitiveVirus Detection》文章中提出了一种创新的LIAMT平台，旨在通过高度集成化设计，实现快速、经济且便携的现场即时分子诊断。

LIAMT平台集成了核酸样本制备、等温扩增、CRISPR切割反应及荧光检测等关键步骤于单一工程管中，实现了从“样本到结果”的无缝对接。该平台由一次性LIAMT设备和手掌大小的处理器两部分组成，能够在约1小时内完成整个检测流程。LIAMT设备通过磁流体技术直接处理原始临床样本，完成核酸的纯化与扩增，最终通过智能手机或肉眼读取荧光信号，无需复杂设备或专业人员操作。

LIAMT核酸样本制备优化：系统评估不同裂解/结合缓冲液与洗涤缓冲液组合，发现ZYMO裂解/结合缓冲液与含1% Triton X-100的50 mM MgOAc洗涤缓冲液组合效果最佳。优化后，MgOAc浓度确定为50 mM，以稳定产生高荧光信号；磁珠用量定为2 μL，以避免抑制剂引入和扩增效率降低；洗涤步骤则采用420 μL洗涤缓冲液分三次洗涤，确保洗涤效率同时减少磁珠损失。

RT-RPA与CRISPR反应时间优化：独立进行RT-RPA预扩增，结合CRISPR反应，确定30分钟预扩增加30分钟CRISPR反应为最佳时间组合，此时荧光信号最强，延长CRISPR时间对信号提升不显著。

检测性能验证：实验显示，LIAMT平台对SARS-CoV-2和HIV病毒的检测灵敏度分别达到了73.4 copies/μL和63.9 copies/μL，与实时PCR相当。此外，核酸提取效率高达75±12%，提取时间缩短至约2分钟，仅为传统方法的八分之一。

图1. LIAMT检测方法流程

LIAMT平台验证与亮点

集成化设计：LIAMT平台将多个复杂步骤集成于单一设备中，显著简化了检测流程，提高了检测效率。这种设计不仅减少了操作失误的可能性，还缩短了检测时间，为紧急情况下的快速诊断提供了有力支持。

便携性与低成本：通过3D打印技术和商用离心管的巧妙结合，LIAMT平台实现了低成本制造和高度便携性。这一特性使得该平台特别适用于资源有限地区或现场诊断场景，降低了检测门槛，提高了医疗服务的可及性。

高灵敏度与特异性：实验数据和临床验证均表明，LIAMT平台在病毒检测中表现出优异的灵敏度和特异性。这一性能优势为疾病的早期发现和精准治疗提供了可靠依据。

临床适用性：利用73份临床样本进行的验证实验显示，LIAMT平台在SARS-CoV-2和HIV检测中的表现与实时RT-PCR方法高度一致，证明了其临床应用的可行性和可靠性。

多功能处理器：手掌大小的处理器集成了磁流体分离、孵育和可视化荧光检测等多种功能于一体，进一步提升了平台的实用性和易用性。这一设计使得LIAMT平台能够在不同场景下灵活应用，满足多样化的检测需求。

综上所述，本文提出的LIAMT平台为快速、敏感、便携的分子诊断提供了新的解决方案。该平台凭借其集成化设计、便携性、低成本以及高灵敏度和特异性等显著优势，有望在感染性疾病的现场即时诊断中发挥重要作用。

参考文献： Palm-Sized Lab-In-A-Magnetofluidic Tube Platform for Rapid

and Sensitive Virus Detection. Doi: https://10.1002/advs.202310066