普渡大學的研究人員正在開發(fā)一種綜合生物傳感平臺，旨在比現(xiàn)有方法更快，更便宜地檢測和監(jiān)測蚊媒疾病，以幫助預防病毒爆發(fā)及其破壞性影響。

　　Purdue材料工程教授Lia A Stanciu正在領導該技術的研究和開發(fā)。其他研究人員是材料工程和電氣和計算工程教授Ernesto Marinero ; 和理查德庫恩，生物科學教授兼系主任，普渡大學炎癥，免疫學和傳染病研究所所長。庫恩還領導了第一個確定寨卡病毒結構的研究小組。

　　“世界上有超過10億人患有一種或多種被忽視的熱帶病(NTD)。這些疾病，如登革熱，黃熱病和西尼羅河病毒，被歸類為NTDs，因為它們在很大程度上影響了發(fā)展中國家的貧困人口對于像北美和歐洲這樣的發(fā)達大陸來說，這是一個低公共衛(wèi)生優(yōu)先事項，“Marinero說。“NTDs以及寨卡病毒是由蚊子和蜱等媒介傳播的。氣候變化和旅行增加導致這些類型的疾病在全球范圍內(nèi)穩(wěn)定傳播，這增加了對更好的監(jiān)測和檢測方法的需求幫助防止爆發(fā)。“

　　Stanciu說，目前被忽視的熱帶病的檢測方法通常耗時，昂貴且復雜。“檢測病毒的實驗室技術效率不高，需要患者去醫(yī)院等待一段時間才能獲得結果，這在發(fā)展中國家并不總是可行，”她說。“當人們意識到他們需要開始監(jiān)測疾病時，往往為時已晚，并且已經(jīng)出現(xiàn)爆發(fā)。我們希望我們的技術能夠成為第一個檢測和監(jiān)測疾病的技術，以便采取預防措施來避免或減輕毀滅性爆發(fā)的影響。“

　　Stanciu，Marinero和Kuhn開發(fā)了一種電流型生物傳感器，利用特異性結合靶病毒DNA或RNA的功能化納米粒子。當發(fā)生結合時，設備電阻發(fā)生變化，傳感器采用這種變化來明確地檢測病毒的存在。然后，傳感器可以確定血液或蚊子樣本是否具有病毒以及存在多少病毒。傳感器依賴于僅響應要檢測的預期病毒的代理。

　　“我們在我們的實驗室規(guī)模的傳感器上使用了蚊子樣本，我們已經(jīng)能夠檢測出對低濃度病毒具有高敏感性的病毒，”Stanciu說。“我們對登革熱和寨卡病毒特別感興趣，因為它們傳播這兩種疾病是同一種蚊子，因此我們的技術能夠使用同一平臺快速檢測出其中一種疾病。”Marinero說，他們計劃進一步開發(fā)設備的方式有很多種。

　　“我們的首要目標是提供一種易于使用的護理點，可能是個人設備。這將使人們能夠在不必去醫(yī)院的情況下及時發(fā)現(xiàn)病毒，這對發(fā)展中國家會產(chǎn)生重大影響，“ 他說。“但是，我們還在開發(fā)一種自主設備，可以在難以訪問或難以進行現(xiàn)場檢測的遠程現(xiàn)場區(qū)域進行部署，以監(jiān)控這些地區(qū)的爆發(fā)。”

　　該設備將通過低功率無線網(wǎng)絡運行，并將使用薄膜可充電電池與薄膜光伏電池相結合，為環(huán)境提供電力和能量，以保持功能和性能，無需人工干預。當在蚊子樣本中檢測到疾病時，它將向健康控制官員發(fā)出關于潛在威脅的警報。Stanciu表示他們正在尋求資金以進一步開發(fā)該技術。

　　“在這一點上，我們對我們的技術在實驗室中實現(xiàn)其目標感到滿意，我們已準備好開始原型設計。資金將使我們能夠開發(fā)自主功能，從而可以遠程部署設備，”她說。“隨著寨卡病毒爆發(fā)和其他蚊子傳播的病毒變得更加普遍，我們認為建立一個生物傳感器平臺，使用芯片在一臺設備中檢測各種病毒，可以在減輕這些疾病的傳播和幫助方面發(fā)揮真正的作用全球各地的人們。“