馬里蘭大學醫學院(UMSOM)的研究人員開發了兩種新型冠狀病毒(COVID-19)快速診斷檢測方法,這些方法幾乎與實驗室目前使用的金標準檢測方法一樣準確。不過與提取RNA并用其放大病毒DNA的金標準測試不同,這些技術可以在短短5分鐘內檢測到病毒的存在。
一種測試是COVID-19分子診斷測試,研究人員將其命名為Antisense,Antisense使用電化學傳感來檢測病毒的存在。另一種是使用簡單的金納米顆粒檢測病毒出現時顏色的變化。這兩種測試都是由馬里蘭大學教授Dipanjan Pan博士及其研究團隊開發的。
Pan博士說:“這些檢測在5到10分鐘內就能檢測出病毒的存在,而且依靠的是簡單的過程,只需經過很少的實驗室訓練就能完成。畢竟它們不需要提取病毒的RNA——這既復雜又耗時。”
它們也比目前市場上的快速抗原檢測更可靠,后者只在病毒水平顯著高的人群中檢測到病毒。“這兩種更新的檢測方法極其敏感,即使在病毒含量較低的人群中,也能檢測出病毒的存在,”Pan博士說。
上個月,美國食品和藥物管理局(FDA)將Pan博士的實驗室注冊為Antisense實驗室開發基地。這一舉措為Pan博士的實驗室開始進行測試鋪平了道路。
今年2月,RNA疾病診斷公司(RNADD)獲得了UMB和UMBC的全球獨家許可,將該測試商業化。Pan博士擔任該公司的無償科學顧問。
該測試使用一種叫做電化學傳感的創新技術來檢測棉簽樣本中的病毒。它采用一種獨特的雙叉分子檢測方法,集成了電化學傳感,可快速檢測SARS-CoV-2病毒。
“最終的模型就像一個血糖儀,糖尿病患者可以在家使用它來測量自己的血糖水平,而且人們自己也很容易做。”
Pan博士及其同事與RNA疾病診斷公司(RNA Disease Diagnostics)合作,正在紐約市開展一項針對NBA籃球運動員的研究,將Antisense與NBA用于監測球員冠狀病毒感染的快速冠狀病毒檢測進行比較。
他說:“我們想看看我們的測試是否能產生比現有平臺更可靠的結果。”“目前基于抗原的新型冠狀病毒快速檢測漏檢率約為20%,假陽性結果率也很高。我們的Antisense似乎有98%的可靠性,這與PCR檢測相似。”
與Antisense類似,第二種快速檢測也不需要使用任何先進的實驗室技術,如通常用于提取RNA的技術。它使用一種含有等離子體金納米顆粒的簡單分析方法來檢測病毒出現時顏色的變化。今年4月,Pan博士和他的同事在Nature Protocols雜志上發表了一份分步方案,解釋了納米放大比色測試的工作原理和使用方法。
一旦從患者身上獲得鼻拭子或唾液樣本,通過一個大約10分鐘的簡單過程,就可以擴增樣本中的核酸(遺傳物質)。該測試使用一種附著在金納米顆粒上的高度特異性分子來檢測一種特殊的蛋白質。這種蛋白質是新型冠狀病毒獨有的基因序列的一部分。當生物傳感器與病毒的基因序列結合時,黃金納米顆粒的反應是將液體試劑從紫色變為藍色。
“創新在COVID-19測試中仍然非常重要,隨著我們繼續監測未接種疫苗人群的感染情況和新變異的潛在傳播,將迫切需要廉價的快速檢測,確保我們繼續保持低感染率。”
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