以加州大学圣克鲁斯分校研究人员为首的团队开发了基于芯片的技术，可以可靠的检测埃博拉病毒和其他病毒性病原体。该系统使用病毒分子的直接光学检测，并且可以集成到一个简单的、便携的设备上，用于需要快速、准确地检测埃博拉感染来控制其暴发的情况。

通过埃博拉病毒和其他出血热病毒制备的实验室测试表明，该系统具有提供可行性临床试验所需的灵敏度和特异性。研究小组将他们的结果发表在9月25日的自然科学报告上。

2014年以来埃博拉病毒在西非爆发已造成超过11,000人死亡，并且最近在几内亚和塞拉利昂又出现了新的病例。目前埃博拉病毒检测的黄金标准依赖于一种称为聚合酶链反应的方法（PCR）扩增病毒的遗传物质来进行检测。因为PCR起作用的DNA分子和埃博拉是一种RNA病毒，逆转录酶在进行PCR的扩增和检测之前要先制备病毒RNA的DNA副本。

 “相对于我们的系统，PCR检测更加复杂，需要一个实验室的环境，”加州大学圣克鲁斯分校的光电子Kapany教授、资深作者Holger Schmidt说。 “我们是直接检测核酸，并且我们实现了PCR和优良特异性更高的的检测极限”。

在实验室测试中，该系统提供灵敏的埃博拉病毒检测，同时对两种相关的病毒，苏丹病毒和马尔堡病毒无阳性计数。测试不同浓度的埃博拉病毒显示对病毒的准确定量超过六个数量级。在样品处理过程中在微流体芯片上加入“预浓缩”步骤延长了检测极限，远超以过其他芯片为基础来实现的方法，包括与PCR分析可比的一系列。

“测量是在临床浓度下进行的，涵盖了受感染的人身上可以看到的整个范围，” Schmidt说。

施密特在加州大学圣克鲁斯分校的实验室与杨百翰大学和加州大学伯克利分校的研究人员合作开发了这个系统。圣安东尼奥的得克萨斯生物医学研究所的病毒学家准备了进行测试的病毒样本。

该系统结合了两个小的芯片，一个用于样品制备的微流控芯片和一个光学检测用的光流体芯片。十多年来，Schmidt和他的同事一直在开发用于单分子光学分析的光流体芯片技术，因为他们在芯片上横穿了一个微小的充满液体的通道。用于样品处理的微流体芯片可被集成第二层在光流体芯片的旁边或顶部。

Schmidt实验室与加州大学伯克利分校合着者、该技术的倡导者Richard Mathies共同设计和制备了这个微流控芯片。它是由硅基聚合物、聚二甲基硅氧烷（PDMS）制成并且有微阀和流体通道在各样品制备步骤节点之间运送样本。目标分子 - 在这种情况下，埃博拉病毒核糖核酸 – 通过绑定于附于磁微珠上的合成DNA（称为寡核苷酸）匹配序列上而被隔离。微珠利用磁体收集，非目标生物分子被洗掉，然后限制的目标通过加热释放，用荧光物标记，并转移到用于光学检测的光流体芯片上。

Schmidt指出，该研究小组还没开始利用生血样本测试系统。这需要额外的样品制备步骤，并且它也必须在一个生物安全水平达到4的设施上完成。

“我们正在建立一个标准带到克萨斯州的设施，这样我们就可以开始用血样，并做一个完整的前端到后端的分析，” Schmidt说。 “我们也正致力于使用相同的系统来检测不太危险的病原体，并在加州大学圣克鲁斯分校这里做全面的分析。”

新材料在线编译整理——翻译：王晶晶     校正：摩天轮