研究室

テキサス州オースティン — 新型コロナウイルス感染症（COVID-19）のパンデミックが発生してから3年が経つが、正確な検査は依然として課題であり、時間の経過とともにウイルスが変異し、他の病気と区別するのが難しい症状を伴う感染力が高まっているため、さらに課題は深刻になっている。 テキサス大学オースティン校の研究者らが開発した、新型コロナウイルス感染症とインフルエンザを区別できる新しい診断装置は、医療センターにアクセスできない人々に、より優れた、持ち運び可能なケアの選択肢を提供しながら、この問題の解決を目指している。

「2020年のように、ほとんどの人にとって新型コロナウイルスは頭の中にないものの、新たな変異種の出現により、風邪や季節性インフルエンザなど、同様の症状を持つ他の感染症と区別す​​ることがますます困難になっています」とレイ・チェン氏は述べた。 、チャンドラファミリーコンピュータ電気工学科の教授であり、Applied Physics Reviewに掲載された研究のリーダー。 「患者が治療を受け、流行の拡大を抑制するには、新型コロナウイルス感染症をタイムリーに検出することが不可欠です。」

新しい「ラボオンチップ」テスト技術は、チェン氏と彼のチームが数年間開発してきたシリコン相補型金属酸化物半導体互換のフォトニックチップベースのプラットフォームに基づいて構築されている。 目標は、ラボ品質の診断を提供しながら、ポータブルなサイズに小型化し、孤立した地域の人々に届けることです。

研究者らは最終的に、これを使用して、単一のサンプルで、新型コロナウイルス感染症（ＣＯＶＩＤ－１９）、インフルエンザ、他のコロナウイルス、さらには一部の種類の癌を含む数十の異なる病気を検査することを目指している。

「新型コロナウイルス感染症が長期にわたって生活の一部として残る見通しは、同様の症状を伴う感染症の迅速な検査と鑑別の緊急の必要性を浮き彫りにしている」とチェン氏は述べた。 「当社のバイオセンシングプラットフォームは、この課題を克服するための有望なソリューションを提供し、改善されたポイントオブケア診断ツールの開発を促進します。」

現在、新型コロナウイルス検査のゴールドスタンダードはPCR検査です。 これらは、全国のドラッグストアで入手できる家庭用検査の次のステップです。

これらは、病気の初期段階で低濃度であっても、ウイルスを非常に正確に検出します。 ただし、その操作には大規模な研究室、高価な機器、訓練を受けた医療従事者が必要です。

近年、他のいくつかの研究グループが、PCR の代替となる可能性のある「ラボオンチップ」検査ソリューションを開発しました。 しかし、これらの多くは、初期段階やサンプル中のウイルス濃度が低い場合にウイルスを検出できるほど感度が高くありませんでした。

新しい検査プラットフォームは、病気を区別する機能に加えて、この課題も克服します。 複数のサンプルを同時に検査できる「y」字型の二層マイクロ流体チップ、3D プリントされたホルダー、特殊なパッケージが特徴です。

プラットフォームは本質的に光ベースです。 これは、動作波長よりも短い周期を持つ一連のピラーで構成され、広い検出領域を備えたサブ波長回折格子マイクロリング共振器を使用しているため、低濃度のサンプルの検出が容易になります。

プロジェクト チームには、Shupeng Ning、Kang-Chieh Fan、Po-yu Hsiao、Chenghao Feng、Devan Shoemaker が含まれており、全員がテキサス大学オースティン チャンドラ ファミリー電気工学部およびコンピュータ工学科に所属しています。 そして、チェン氏が自身の発見を商業化するために設立した、オースティンを拠点とするスタートアップ企業、オメガ オプティクスのハオ・チェン・チャン氏。 このプロジェクトは、AFOSR MURI シリコン ナノ膜研究センター、国立衛生研究所、米国エネルギー省、米国陸軍からの助成金によって資金提供されています。

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ナット・レヴィコックレル工学院: [email protected]