一步步应对挑战

扩增的过程包括从个体血液样本中提取核苷酸，与目标病原菌的核苷酸片段混合，并通过恒温加热法获得许多存在于血液样本中的经扩增的病原菌核苷酸。以上测试结果准确性很高，当出现病原菌核苷酸时，可很方便地通过简单的试纸显色法将结果变得可视化。

拉巴里和他的团队正在使用廉价的绝热热水瓶作为化学反应的的热源来研发NINA系统。最新版本的孵育设备可使用镁铁合金(MgFe)产生热能。选择MgFe因为其廉价，仅需6美分就完成一个反应，也因为它可做成独立包装。技术员只要在热水瓶底部的包装袋里加点盐溶液就可以很简单地启动热产生反应了。

研发性能高而廉价的材料

研究人员在开发过程中确保孵育器内各个部件的性能最大化，保证为小试管中进行的扩增反应提供恒定温度。为实现这点，研究团队研发了一个储存并调节化学反应产生的热量的特殊部件，该部件可以轻松地安装在试管支架上，从而保证在每个试管表面均匀加热。在设计装置主体部分的时候，研究团队使用了热成像相机对廉价材料的性能进行了评估，并最终选择了可重复使用的热水瓶来最大限度减少装置的热量流失。

研究中另一个关键点就是该装置中的孵育器必须运转起来。精细诊断试验室里的仪器在室温和人工控制的条件下运行，而这个装置则必须可以在极端环境温度下进行操作。孵育器内部的反应必须在一个小时内维持在60摄氏度。因此研究组对NINA孵育器在不同环境温度范围内正常工作的性能进行了检验。该设备可以在外部环境温度在10摄氏度至32摄氏度之间时均保持在内部温度60摄氏度。

研究组展示了他们的扩增系统可在短短80分钟内提供敏感而可复现的HIV-1检测服务。他们现在正在为该扩增系统配备简易现场血样核苷酸提取技术。拉巴里说：“为完成这一低资源配置的诊断技术，接下来需要做的是在扩增之前将患者血样的简易核苷酸分离方法整合进来。当前的方法既昂贵又存在技术难点。幸运的是我们正在测试的方法中有几个看起来很有希望成功。”

NINA 系统可快速明确个体是否患有传染性疾病，实现在单次就诊期间完成检测和治疗，对POC健康服务是一项十分重要的技术。对于控制和最终消灭流行于小型而与世隔绝的村子之间的传染性疾病来说是关键的一步。