スマートフォン技術がポイントオブケア核酸診断を容易にする：ビギナーズガイド

Smartphone technology facilitates point-of-care nucleic acid diagnosis: a beginner's guide.

• Vinoth Kumar Rajendran
• Padmavathy Bakthavathsalam
• Peter L Bergquist
• Anwar Sunna

抄録

血液、尿、唾液などの臨床サンプルや食品中の低濃度の核酸の信頼性の高い検出は、核酸増幅法によって実現できます。これらの実験室ベースの方法をポイントオブケア（POC）設定に変換するために、いくつかのポータブルおよびハンドヘルドデバイスが開発されています。POC診断装置は、環境モニタリング、健康、食品安全において重要な役割を果たす可能性がある。核酸検査のためのスマートフォンの使用は、エンドポイントだけでなく、様々な疾患状態のリアルタイム分析においても有望な進展を示している。スマートフォンベースのPOCデバイスの出現は、紙ベースのセンサー、マイクロ流体チップ、デジタル液滴アッセイと一緒に、核酸ターゲットの定量的な検出を提供するために、現在、多くの状況で使用されています。最先端のポータブルデバイスは商業的に利用可能であり、実験室品質の比色、蛍光および電気化学的検出のパフォーマンスを可能にする急速に台頭しているスマートフォンベースのPOCデバイスは、このレビューで説明されています。我々は、特に微生物診断に関するスマートフォンベースのPOCセンシングアプリケーションの包括的なレビューを提示し、それらの性能を評価し、将来のための推奨事項を提案します。

The reliable detection of nucleic acids at low concentrations in clinical samples like blood, urine and saliva, and in food can be achieved by nucleic acid amplification methods. Several portable and hand-held devices have been developed to translate these laboratory-based methods to point-of-care (POC) settings. POC diagnostic devices could potentially play an important role in environmental monitoring, health, and food safety. Use of a smartphone for nucleic acid testing has shown promising progress in endpoint as well as real-time analysis of various disease conditions. The emergence of smartphone-based POC devices together with paper-based sensors, microfluidic chips and digital droplet assays are used currently in many situations to provide quantitative detection of nucleic acid targets. State-of-the-art portable devices are commercially available and rapidly emerging smartphone-based POC devices that allow the performance of laboratory-quality colorimetric, fluorescent and electrochemical detection are described in this review. We present a comprehensive review of smartphone-based POC sensing applications, specifically on microbial diagnostics, assess their performance and propose recommendations for the future.