集中实验室检测一直是诊断常见疾病的标准工具。然而，基于实验室的检测通常需要昂贵的医疗设备，并且涉及复杂的操作规程，只有训练有素的人员才能在医疗设施内完成。由于对集中实验室的访问有限，阻止了在偏远和资源有限的地区的广泛使用。为了解决其中的一些局限性，美国科学家们开发了护理点（POC）传感器作为替代诊断工具，具有操作简单、快速、尺寸紧凑和成本低的特点。
基于纸张的传感器形成了最常见的POC测试类型，通常被称为侧流分析（LFA），在这种测试中，注入的样本流体水平流动，并与特定的测试区域（“测试线”）发生反应，例如产生颜色变化。尽管现有的LFA具有简单和成本效益的优势，但仍有一些局限性，包括灵敏度较低，难以对疾病生物标志物进行多重检测。
为了克服这些限制，来自美国的研究人员开发了一种新的纸基生物传感器，使用荧光多路垂直流分析法同时快速量化人体血清样本中的三种心脏生物标志物。这种新型多路POC传感器的结果发表在《Small》杂志上。这种新型纸基POC传感器的垂直流动设计使其能够在一个一次性药筒内具有多个测试区域，最多个单独的测试点。科学家们解释说：“这种设计基本上使我们能够将数十种不同的POC传感器集成到一个盒子中，并与同一种低成本的纸基传感器并行执行多路诊断测试。”
这种功能强大的POC传感器使用一小滴血清进行操作，并且具有简单的操作步骤，经过最少训练的用户可以在每位患者不到15分钟的总分析时间内执行这些操作步骤。除了多路复用外，这种纸基传感器还具有高灵敏度，每种生物标志物的检测极限都优于约0.5ng/mL，小于每毫升血清半克的十亿分之一。
除了纸基垂直流分析外，科学家们还开发了一种基于手机的廉价手持式荧光读取器和深度学习辅助信号分析管道，以用户友好的方式自动对三种目标生物标志物进行精确定量。“与常用的线性校准方法相比，我们基于深度学习的分析得益于神经网络的函数逼近能力，可以学习来自纸基传感器的多路荧光信号与血清中潜在分析物浓度之间的非平凡关系。因此，尽管临床血清样本中存在背景噪声，但我们对所有三种感兴趣的生物标志物都有准确的定量测量。”
研究人员测试了他们的纸基多路传感器，用于定量急性冠状动脉综合征（ACS）的三种生物标志物，包括肌红蛋白、肌酸激酶MB（CK-MB）和心脏型脂肪酸结合蛋白（FABP）。急性冠脉综合征是一种心血管疾病，需要在紧急情况下进行早期诊断，这些靶向标志物在症状出现后早期释放到血液中。所开发的纸基传感器在人类血清样本上进行了测试，所有三种心脏生物标志物的测量浓度与标准台式实验室测试获得的基本测量结果非常匹配。凭借其准确性、快速操作、易用性和低成本，这种支持深度学习的纸基多路复用传感器为远程和低资源环境中的各种应用程序提供了一种有吸引力的POC测试。