14、基于纸张的细菌/病毒检测应用

基于纸张的细菌/病毒检测应用

1. 引言

1.1 基于纸张的即时诊断（POC）设备的相关性

世界卫生组织（WHO）将传染病定义为“由致病微生物，如细菌、病毒、寄生虫或真菌引起的疾病”。传染病贯穿人类历史，例如中世纪的黑死病和1918年的西班牙流感大流行，后者在全球造成多达5000万人死亡。2016年，WHO将下呼吸道感染、腹泻病、人类免疫缺陷病毒/获得性免疫缺陷综合征（HIV/AIDS）、疟疾和结核病列为低收入国家十大死因。这些疾病均由致病生物（如细菌和病毒）传播引起。因此，威胁生命的疾病的出现、变异和传播，需要诊断和传感技术的进步，以便快速识别和应对传染病。开发低成本、易用的诊断设备对于全球卫生及时预防和控制传染病至关重要。

目前，约有40000种产品可用于传统实验室检测或POC诊断。传统实验室检测需要专业技术人员或设施来处理和分析样本。而POC检测在患者护理现场进行，能在短时间内提供检测结果，实现即时诊断。此外，POC检测在传染病管理中至关重要，因为它提供高效护理、降低成本且无需专业培训人员。鉴于低收入国家传染病的流行，WHO制定了ASSURED标准，用于选择诊断测试。ASSURED是“经济实惠、灵敏度高、特异性强、用户友好、快速可靠、无需设备、可交付给最终用户”的缩写，POC测试通常能满足这些标准。

20世纪90年代，首个基于侧向流的POC免疫分析技术（改编自乳胶凝集试验）实现商业化，用于疟疾诊断。为实现POC技术，采用自上而下或自下而上的设计来制造诊断设备，如侧向流分析（LFAs）和电化学分析设备，供低收入国家使用。自上而下的方法是简化现有技术，去除某些功能组件以适应资源有限的环境，但这往往会导致某些功能丧失。自下而上的设计则是在基本组件上构建特定