當新冠病毒感染人體后，首先會在呼吸系統(tǒng)中進行繁殖。因此，通過聚合酶鏈式反應(yīng)（PCR）檢測采集自個體口咽或鼻咽拭子中的病毒核酸可以判斷其是否感染了病毒。
眾所周知，核酸檢測是目前世界上檢測新冠病毒的標準方法，但結(jié)果返回通常需要至少幾個小時。由于具有高度傳染性的新冠變異毒株導(dǎo)致病例呈指數(shù)級激增，一些國家在面對大規(guī)模核酸檢測需求時壓力驟增。因此，各國科學(xué)家們一直在努力開發(fā)新的檢測方法以試圖縮短這一過程所需的時間。
此前，雅培制藥公司開發(fā)的ID NOW檢測系統(tǒng)可以在13分鐘內(nèi)給出病毒檢測結(jié)果，但它的假陰性率已經(jīng)達到了48%，因此被認為檢測結(jié)果不可靠。近日，我國科學(xué)家可能已經(jīng)找到了一個替代方案。
發(fā)表在生物工程領(lǐng)域頂刊《Nature Biomedical Engineering》（IF=25.671）上的一項新研究中，來自復(fù)旦大學(xué)劉云圻、魏大程和朱召芹領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊開發(fā)出一種基于微機電系統(tǒng)的超靈敏生物傳感器，并將這種傳感器集成在一個便攜式設(shè)備中。通過微電子技術(shù)分析拭子中的遺傳物質(zhì)可以在不到4分鐘的時間內(nèi)檢測到病毒的RNA。
研究團隊表示，這種新方法不但檢測速度快、具有超高的靈敏度，而且還操作簡單，便于攜帶。因此，它可以應(yīng)用在任何地方。
在測試新設(shè)備的實驗中，研究人員測試了33個來自核酸檢測呈陽性的新冠感染者的鼻咽拭子樣本、23個來自發(fā)燒但核酸檢測呈陰性的患者樣本，以及來自健康志愿者的25個樣本。所有臨床樣本均經(jīng)過加熱過程釋放核酸，然后直接進行檢測，無需核酸提取或擴增。
結(jié)果顯示，新設(shè)備在約0.1-4分鐘內(nèi)檢測到新冠病毒，與qRT-PCR檢測結(jié)果完全一致。不但沒有假陰性結(jié)果，而且還比傳統(tǒng)核酸檢測的速度快得多。
隨后，研究人員還測試了該設(shè)備的靈敏度。他們使用病毒轉(zhuǎn)運培養(yǎng)基連續(xù)稀釋樣本中提取的病毒核酸，然后通過qRT-PCR對其進行檢測。在低濃度下，qRT-PCR檢測已變得無能為力；而新設(shè)備在病毒轉(zhuǎn)運培養(yǎng)基中濃度降至約0.02拷貝/μl時仍可以檢測到病毒。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)，該設(shè)備在臨床樣本中對非特異性結(jié)合有抗污染的作用。
研究人員表示，一旦開發(fā)成功，這種新設(shè)備可以在各種情況下使用，包括機場、診所、當?shù)丶痹\部門，甚至在家里。除了檢測新冠病毒外，該設(shè)備也可以在幾分鐘內(nèi)實現(xiàn)對其他疾病的超精確診斷，而無需通常需要數(shù)小時或數(shù)天的目標純化、擴增或培養(yǎng)。
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