本文开发了一种基于智能手机控制的自动化便携式系统，采用 LAMP 等温扩增技术可实现对特定病原体靶标的检测。采用磁珠法来纯化病毒或细菌样品。在低温下实现病原体裂解。 扩增过程中采用比色法对其扩增结果进行比色分析。整个检测过程可在 40 min 内完成。 检测病原体的系统操作流程如图 1 所示。
图 1 所有试剂均在片外制备并在检测前装入芯片对应的腔室中。 液体通过毛细力自发填充微通道，并被疏水软阀阻止，这可以通过设备上配备的冲压机构按需触发。 芯片整体结构如图 2 所示。  颜色强度（病毒或细菌载量）由颜色传感器测量，整个分析过程可在 40 min 内自动执行。
图 3 如图 4 所示，该芯片具有两个模块：样品预处理模块和 LAMP 反应模块。 前者由 4 个深度为 2 mm 的储液腔组成，用于储存样品、磁珠、洗涤缓冲液和裂解缓冲液，其储液腔直径分别为 4、4、6 和 5 mm。液体通道的宽度和高度分别为 600 μm 和 500 μm。出口腔内放置了一个毛细管泵和四张滤纸用于液体输送，收集废液。 LAMP 反应模块由单独用于阴性对照、阳性对照和测试样品的区域（直径 6 mm，高 0.5 mm）。
图 4 样品检测区 通过蛇形通道与 样品预处理区 相连； 该通道可以减少 LAMP 扩增期间的液体回流，因为它相对窄 (400 μm)、较长且具有多个直角转弯。 在每个储液腔的下游端插入疏水软阀用来阻止液体流动。每一个阀都可以通过一个冲压机构单独激发。双入口和单入口疏水软阀的最大宽度分别为 3400 和 1900 μm，阀门的高度均为 550 μm。
图 5  图 6
图 7 参考文献 A sample-to-answer, portable platform for rapid detection of pathogens with a smartphone interface.2019. |
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