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科学家各出奇招,病毒检测走向“物美价廉”|国际战“疫”行动

来源:实事新闻头条 编辑:李丽 时间:2020-09-03

科学家各出奇招,病毒检测走向“物美价廉”|国际战“疫”行动


美国纽约加强重点地区新冠检测。图为在纽约日落公园,人们在一处临时新冠病毒检测点排队等待检测。 

新华社记者 王迎摄

科技日报记者 刘霞

世界卫生组织8月31日公布的最新数据显示,全球累计新冠肺炎确诊病例已超过2500万,其中美国累计确诊病例已经超过600万。

据美国《科学新闻》杂志网站8月31日报道,快速、廉价、准确且容易使用的新冠病毒检测方法对于遏制新冠肺炎大流行,安全重启学校、企业和其他重要机构至关重要,因此无数科学家殚精竭虑,各出奇招,开发出一系列新冠病毒检测方法。

比如,有些简易的检测方法可在15分钟或更短时间内诊断出新冠病毒;也有科学家利用“当红”的CRISPR基因编辑技术来快速得出检测结果。

黄金标准:检测病毒RNA

目前,精确的新冠病毒检测方法的黄金标准是聚合酶链反应(PCR),它甚至可以检测到极微量的病毒遗传物质RNA。

使用该方法时,检测人员首先直接从患者体内收集病毒RNA——通常是将棉签插入鼻腔深处收集,随后,在临床实验室将病毒的RNA转化为DNA,然后用专门的仪器加热和冷却该DNA,使其复制增加,以更易于检测出病毒。此过程重复进行约一小时后,可获得新冠病毒检测结果。

这类方法相当准确,但某些处于感染极早期的人或由于实验室错误,会产生假阴性结果(检测结果显示未感染病毒,但实际上感染了)。这类技术很少出现假阳性(检测结果显示感染了病毒,而实际上未感染)。因此,如果PCR测试表明某人已感染,那么他们很可能的确携带该病毒。

当然,这一方法并非完美无缺,主要缺点是速度慢——通常需要几天才能获得结果。

有科学家认为鼻探取样令人感觉不舒服,因此开发了其他实验室检测方法。

据美国有线电视新闻网(CNN)8月16日报道,美国食品和药物管理局(FDA)15日宣布,批准将唾液直接检测法(SalivaDirect)用于新冠病毒诊断检测的紧急使用授权,这种方法由耶鲁大学医学院Chantal Vogels团队开发。

研究人员称,该检测法高度灵敏,结果与鼻咽拭子相似。在医护人员的观察下,唾液是在无菌容器中自行收集的,无需使用特定的拭子或收集装置。这种分子诊断检测可在3小时内出结果,一次可检测多达92个样本。而且,检测试剂只需几美元。

为开发出更快的检测方法,各路科研团队奇招迭出,其中一些研究获得了美国国立卫生研究院(NIH)“快速诊断加速”(RADx)计划的资助,该计划已向7家公司投资了2.487亿美元。

例如,位于圣地亚哥的Mesa Biotech公司接受了RADx的资助,制造PCR检测装置。该公司表示,其研发的Accula检测方法可通过分析喉部与鼻腔的拭抹样本,在30分钟内检测出患者体内是否有新冠病毒。Accula检测系统非常轻便,可以放到人的手掌上,其应用可大大加快对新冠病毒的检测速度,预计很快可推广应用到临时检验设施、医生诊所、急救中心和护理中心。

另辟蹊径:检测抗原

除了上述方法,研究人员还开发出了一些抗原检测方法。这种方法检测的不是病毒RNA,而是病毒颗粒中的蛋白。这些病毒蛋白也是抗原,即它们在侵入人体时会刺激免疫反应。这种抗原检测方法与诊断流感患者的抗原检测方法类似。

麻省理工学院生物工程师金柏莉·哈迈德-斯契费尔利强调说,不要将抗原检测与抗体检测混为一谈,新冠肺炎抗原检测是使用抗体来检测病毒蛋白。

RADx资助的研究中就有一种抗原检测方法,由总部位于圣地亚哥的Quidel公司开展,仅需15分钟即可得出结果。

今年5月,FDA批准了该公司的抗原检测方法的紧急使用授权,这是此类新冠病毒检测方法首次在美获批。不过,FDA也提出了警告,抗原检测对病毒具有很高的针对性,但敏感性较低,这意味着得出的阳性结果准确性高,但得出假阴性结果的可能性也比较高。

此外,雅培制药公司的一款名为BinaxNOW的便携式测试盒,也是检测抗原,于8月26日获得FDA紧急使用授权。其也能在15分钟内得出结果,售价仅为5美元。雅培表示,计划到10月后,每月生产5000万套这种快速测试盒。

哈迈德-斯契费尔利解释说,抗原检测的好处是不需要任何专门的实验室仪器或酶,“一切都自给自足的”。但如果不扩增病毒物质,抗原检测的灵敏度可能不如PCR等方法,导致假阴性结果发生率较高,FDA抗原检测紧急使用授权指南称,这一比例最高可达20%。

目标:快捷、准确且廉价

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