10秒钟打开手机测新冠!

2021-01-15

来源: Youtube

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      提到新冠病毒检测,人们最熟悉的是目前作为确诊“金标准”的核酸检测。核酸检测是“进行时”检测,通过聚合酶链反应来检测病毒基因组中特定的核酸序列,从而判断被试者此刻是否感染了病毒。



     而抗体检测是“过去时”检测,人体感染病毒后会产生IgM或IgG抗体,检测血清中这些特异性抗体,可以判断被试者是否曾经感染病毒。



     核酸检测有很大局限性。新冠病毒主要感染下呼吸道,而目前普遍用的鼻咽拭子采样有时难以检测到病毒,再加上试剂本身敏感度问题,已有多国报告了核酸检测“假阴性”的患者。抗体检测可与核酸检测互相补充验证以提高诊断效果,特别是更好地筛查无症状患者。



     目前国内外的主要机构采用的均为15分钟新冠抗体快速检测技术,例如2020年4月10日获得国家注册证的抗体检测试剂盒由生物芯片上海国家工程研究中心主任郜恒骏教授挂帅的应急防控领导小组在疫情期间仅用时不到两个月研发出来的。这种快速抗体检测试剂盒,运用免疫胶体金层析技术,实现对人血清、血浆、静脉全血样本中新冠病毒抗体的体外定性检测,加样后15分钟内可以观察到结果。



     令人欣喜的是卡内基梅隆大学的研究人员已经开发出一种微流控芯片,可以实现快速COVID-19抗体测试。这种电化学测试检测灵敏度极高,可以检测出血液样本中浓度极低的抗体,并将结果传输到智能手机。该测试可以帮助观测患者对疫苗的反应,并确定他们以前是否接触过SARS-CoV-2,即COVID-19病毒。


 

     抗体测试在我们抗击疫情(SARS-CoV-2)的众多手段中占据非常重要的位置。如发现病毒接触者,配合核算检测排除疑似病例,及在接种疫苗后评估他们的免疫反应。测试表明,仅需一小滴血液,该微流控芯片便可以立刻给出抗体测试的准确结果。

 

 

     参与测试研发的研究人员RahulPanat表示:"我们利用材料学和工程技术的成果——纳米颗粒3D打印技术,制造出一种快速检测COVID-19抗体的装置"由于该项技术可以量化疫苗接种的免疫反应,故在当前环境中,它与COVID-19抗体是非常相关的。



     研究人员首先使用气溶胶喷射纳米粒子3D打印的技术在装置内制造出金微柱电极。这些柱子粗糙的表面是由气溶胶液滴的沉积造成的,这些气溶胶液滴随即被热烧结在一起。这种表面粗糙的设计增加了柱面的表面积,从而增强了抗体与电极表面抗原的吸附性。

 

 

     然后,研究人员在电极表面涂上具有还原性的氧化石墨烯纳米薄片,并将病毒抗原固定在电极表面。仅需一滴血,该电化学装置便能够快速检测每毫升血液中0.15ng的抗体。该测试可以识别两种针对病毒结构的抗体,包括新冠病毒S1蛋白及其受体结合域。


     该抗体测试方法可将结果实时显示在智能手机端,这中检测方法更像是一种通用模板,仅需改变病毒抗原的种类,便可以很轻易的检测出血液样本中的其他病毒,包括艾滋病毒和埃博拉病毒。



     不过,这种快检试剂仅用作对新型冠状病毒核酸检测阴性疑似病例的补充检测指标,或跟踪疫苗注射者实际抗体产生情况,不能作为新型冠状病毒感染的肺炎确诊和排除的依据,不适用于一般人群的筛查,仅限医疗机构使用。