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新檢測(cè)可將SARS-CoV-2與其他冠狀病毒區(qū)分開(kāi)來(lái) 準(zhǔn)確率達(dá)100%
杜克大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程師已經(jīng)展示了一種平板電腦大小的設(shè)備，可以同時(shí)可靠地檢測(cè)多種COVID-19抗體和生物標(biāo)記物。初步結(jié)果顯示，該檢測(cè)可以區(qū)分針對(duì)SARS-CoV-2和其他四種冠狀病毒而產(chǎn)生的抗體，準(zhǔn)確率為100%。
研究人員現(xiàn)在正努力觀察這種易于使用、不依賴能源的護(hù)理點(diǎn)設(shè)備是否可以用來(lái)預(yù)測(cè)COVID-19感染的嚴(yán)重程度或一個(gè)人對(duì)該病毒變體的免疫力。
研究人員最近還表明，同樣的 "D4檢測(cè) "平臺(tái)可以比黃金標(biāo)準(zhǔn)的聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）檢測(cè)早一天發(fā)現(xiàn)埃博拉病毒的感染，他們說(shuō)這些結(jié)果表明該技術(shù)可以靈活地適用于其他當(dāng)前或未來(lái)的疾病。該結(jié)果于2021年6月25日在線發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上。
杜克大學(xué)Alan L. Kaganov特聘教授兼生物醫(yī)學(xué)工程系主任Ashutosh Chilkoti說(shuō)：“D4檢測(cè)法花了六年時(shí)間來(lái)開(kāi)發(fā)，但是當(dāng)世衛(wèi)組織宣布該疾病爆發(fā)為大流行病時(shí)，我們開(kāi)始努力將所有這些工作壓縮到幾個(gè)月內(nèi)，以便我們能夠探索如何將該檢測(cè)法作為公共衛(wèi)生工具使用。我們的檢測(cè)被設(shè)計(jì)成既能適應(yīng)，又是真正的醫(yī)療點(diǎn)，而這顯然是一個(gè)便攜式、快速和具有成本效益的診斷方法最有用的情況。”
該技術(shù)依賴于一種聚合物刷子涂層，它作為一種不粘涂層，阻止除所需生物標(biāo)記物以外的任何東西在潮濕時(shí)附著在測(cè)試幻燈片上。這種不粘涂層的高效性使得D4測(cè)定對(duì)其目標(biāo)物的低水平也異常敏感。這種方法允許研究人員在載玻片的不同區(qū)域打印不同的分子捕集器，以一次捕獲多種生物標(biāo)志物。
該平臺(tái)目前的迭代還具有微小的圖案化隧道，利用液體的物理特性，在不需要任何電力的情況下，將樣本吸引到通道中。只需一滴血和一滴生物分子潤(rùn)滑劑，該測(cè)試就能在幾分鐘內(nèi)自主運(yùn)行，并可通過(guò)一個(gè)大約只有很厚的iPad大小的檢測(cè)器進(jìn)行讀取。
在Chilkoti實(shí)驗(yàn)室工作的博士生Jason Liu說(shuō)：“檢測(cè)器由電池供電，測(cè)試根本不需要任何電源，所以你可以把整個(gè)東西扔到背包里，用最少的資源在醫(yī)療點(diǎn)進(jìn)行真正的測(cè)試，”他設(shè)計(jì)和建造了檢測(cè)器。
在目前的研究中，研究人員測(cè)試了D4檢測(cè)法檢測(cè)和量化針對(duì)COVID-19病毒三個(gè)部分產(chǎn)生的抗體的能力--刺突糖蛋白的一個(gè)亞單位，刺突糖蛋白中抓取細(xì)胞的一個(gè)結(jié)合域，以及包裝病毒RNA的核殼蛋白。兩周后，該測(cè)試能夠在所有接受測(cè)試的31名COVID-19嚴(yán)重病例的患者中發(fā)現(xiàn)抗體。它還報(bào)告說(shuō)，在大流行開(kāi)始前從健康人身上采集的41份樣本以及從感染了其他四種廣泛流傳的冠狀病毒的個(gè)人身上采集的18份樣本中，假陽(yáng)性率為零。
隨著大流行病在美國(guó)的消退，以及數(shù)百種其他COVID-19抗體檢測(cè)方法的開(kāi)發(fā)，研究人員認(rèn)為這種特殊的檢測(cè)不可能被大量部署。但他們說(shuō)，該平臺(tái)被證明的準(zhǔn)確性和靈活性使其成為開(kāi)發(fā)其他類型測(cè)試或用于未來(lái)爆發(fā)的主要候選者。
例如，該平臺(tái)有可能能夠測(cè)試人們是否對(duì)不斷出現(xiàn)的COVID-19的各種菌株有免疫力。
在Chilkoti實(shí)驗(yàn)室工作的博士生Jake Heggestad說(shuō)：“人們有很多關(guān)于他們是否受到COVID-19新變種的保護(hù)的問(wèn)題，我們的測(cè)試可以回答其中的一些問(wèn)題，”他開(kāi)發(fā)了測(cè)試的芯片。“我們相信我們的平臺(tái)應(yīng)該能夠區(qū)分人們是否有能夠中和新出現(xiàn)的令人擔(dān)憂的變體的抗體，或者這些抗體不會(huì)對(duì)新變體有保護(hù)作用。”
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