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新診斷儀可同時檢測新冠病毒RNA和抗體 并可擴展檢測其他多個生物標志物

2022-08-09 10:10:04   來源:科技日報

“我如何知道自己被感染了?”“我的免疫力有多強?”“我感染的新冠病毒是哪種變異株?”現(xiàn)在,一種新方法可在幾個小時內(nèi)回答所有這些問題。據(jù)8日發(fā)表在《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》雜志上的論文,美國哈佛大學(xué)懷斯生物啟發(fā)工程研究所開發(fā)了一種新的診斷設(shè)備,研究團隊將該研究所先前的電化學(xué)eRapid技術(shù)和SHERLOCK瘧疾測試方法結(jié)合到一個明信片大小的系統(tǒng)中,該系統(tǒng)可同時檢測患者唾液中的新冠病毒RNA和抗體,并可擴展檢測其他多個生物標志物。這種方法將極大地改善全球?qū)ξ磥泶罅餍胁〉姆磻?yīng),并為個人應(yīng)接受何種治療提供指導(dǎo)。

研究團隊選擇唾液作為樣本材料,因為唾液中既含有病毒顆粒,也含有抗體。SHERLOCK方法可檢測新冠病毒RNA的存在,但還需要能夠從唾液樣本中提取、濃縮和放大病毒RNA,然后將其與CRISPR試劑混合,并將生成的溶液提供給eRapid芯片進行檢測。

為此,該團隊設(shè)計了一種由多個儲液器、通道和加熱元件組成的微流控系統(tǒng),可在原型設(shè)備內(nèi)自動混合和轉(zhuǎn)移物質(zhì)。在第一個腔室中,唾液與一種酶結(jié)合,這種酶可打開任何病毒的外殼,暴露它們的RNA。將樣本泵入反應(yīng)室,在那里加熱并與擴增病毒RNA的環(huán)介導(dǎo)等溫擴增(LAMP)試劑混合。放大30分鐘后,將含有SHERLOCK試劑的混合物加入到電離室中,然后將樣品泵到eRapid電極上。

研究人員使用新冠病毒核酸檢測陽患者的血漿樣本進行了測試,該系統(tǒng)能夠區(qū)分抗S1、S1-RBD和N的抗體,準確率超過95%。在測試中,多路復(fù)用芯片可同時以100%的準確率正確識別出陽和陰RNA和抗體樣本。它還十分靈敏,能夠檢測到低至每微升0.8個拷貝的RNA的存在。

該設(shè)備原型成本低廉,設(shè)計緊湊,對用戶友好,并且最大限度地減少了患者需要執(zhí)行的檢測步驟,降低了出錯的可能。此外,設(shè)備易于制造,可檢測來自不同疾病的抗原和抗體,且可安裝到用戶家中可重復(fù)使用的外殼和讀出設(shè)備中。(科技日報實習(xí)記者 張佳欣)

標簽: 新診斷儀 可同時檢測 新冠病毒RNA和抗體 可擴展檢測

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