西工大外专千人团队成功实现对埃博拉病毒快速检测
西工大外专千人Pavel Neuzil教授团队成功实现对埃博拉病毒的快速检测西工大外专千人计划专家Pavel Neuzil教授以西工大为第一通讯单位在分析化学领域国际顶级期刊Anal. Chem.(IF：5.636)上发表论文“Palm-Sized Device for Point-of-Care Ebola Detection”(2016, 88 (9), pp: 4803–4807)，利用其研制的便携式实时聚合酶链式反应(real-time PCR)仪，成功实现了对埃博拉病毒的快速检测。日前，该成果被美国化学学会(American Chemical Society, ACS)新闻周刊PressPac报道(http://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/presspacs/2016/acs-presspac-april-27-2016/cellphone-sized-device-quickly-detects-the-ebola-virus.html)。埃博拉(Ebola)是一种十分罕见的病毒，其生物安全等级为4级(艾滋病为3级，SARS为3级，级数越大防护越严格)，1976年在苏丹南部和刚果(金)的埃博拉河地区发现它的存在后，引起医学界的广泛关注和重视。世卫组织发布的数据显示，截止2015年2月4日，全球已经有超过2万人感染致命的埃博拉病毒，死亡人数接近9000人。目前该病毒已经得到稳定控制，但是对于埃博拉病毒的预防、诊断和治疗等研究一直在进行。埃博拉病毒的主要检测过程是在病毒爆发地采集血液样品，冷藏封装后运送到4级生物安全实验室中，利用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)检测病毒的存在。这一过程耗时耗力，严重影响了病毒的后续测试、治疗和实时监控，耽误疑似病人的最佳治疗时间。因此，一种能够在原地实现对病毒实时可靠快速检测的仪器显得尤为重要。Pavel Neuzil教授及其团队利用微机电系统(MEMS)技术成功设计并制作了实时PCR仪，该仪器只有手掌大小(100 mm × 60 mm × 33 mm)，重量不超过80克，驱动电压为12V。利用该PCR仪可对埃博拉病毒进行快速检测，整个分析过程中血液用量仅为100 nL，检测过程包括：逆转录、PCR扩增和熔解曲线分析(MCA)，用时不超过37分钟。同时该仪器也可以帮助医护人员追踪康复人员精液、母乳和泪液中的病毒含量，确保治疗的可靠性和精确性。http://p1.ifengimg.com/cmpp/2016/05/27/18/58649e43-d0b1-4a52-8d8c-55a97071ff5a_size170_w558_h258.png图1 Pavel Neuzil教授团队研制的便携式实时PCR仪为什么这样小巧的仪器可以实现如此之快的检测速率呢？据Pavel Neuzil教授介绍，该仪器的反应芯片是利用MEMS微细加工工艺制作而成的，在超疏水的芯片表面放置样品和矿物油，从而形成一个密封的虚拟反应腔室(Virtual Reaction Chamber, VRC)。因此，芯片中的微型加热器可以实现对腔室内微量样品(100 nL)的快速加热和冷却，加热和冷却速率可以达到20 °C/s。http://p1.ifengimg.com/cmpp/2016/05/27/18/39b19a7c-e7e9-4be3-9eee-471d96bf7b8c_size57_w558_h209.png图2 检测结果分析曲线之前，Pavel Neuzil教授团队已经实现了对H5N1、H7N9、SARS等病毒的快速检测，相关论文已发表在领域的国际顶级期刊上。据国外著名基因组专业网站Genomeweb报道，该PCR仪是世界上最小的PCR平台。(https://www.genomeweb.com/pcr/study-describes-worlds-smallest-qpcr-platform)Pavel Neuzil教授简介Pavel Neuzil教授，1961年生，1995年博士毕业于捷克科技大学(EE of Czech Technical University)，1995年到1996年在美国伊利诺伊大学做博士后研究，1996年到1997年在斯坦福大学做研究员，1997年到2002年在新加坡科技研究局电子研究所做高级研究员，2003年到2007年任生物工程及纳米技术研究院首席科学家，2010年到2015年在韩国-欧洲联合科研院(德国)任首席研究员和微流体团队负责人。2015年入选中组部“外专千人计划(创新人才长期项目)”，受聘于西北工业大学机电学院。Pavel Neuzil教授是微机电系统、微纳流体、微流控芯片等领域的技术专家。在Nature Reviews Drug Discovery(影响因子41.908), Nature Medicine(影响因子28.223), Nano Letters(影响因子13.592)，Lab on a Chip(影响因子6.115)等著名期刊上发表了70余篇具有重要影响的学术论文。
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