感染

快速、廉价的检测方法无需PCR就可准确检测COVID-19病毒

作者:佚名 来源:MedSci梅斯 日期:2022-02-01
导读

         在一项新的研究中,来自美国华盛顿大学的研究人员开发出一种新的COVID-19测试方法,它结合了非处方抗原测试的速度和在医学实验室和医院进行的PCR测试的准确性。这种称为Harmony COVID-19的测试方法是一种诊断性测试,它与针对COVID-19的PCR测试一样,检测来自SARS-CoV-2病毒的遗传物质。但是,传统的PCR测试可能需要几个小时,而HarmonyCOVID-19试剂盒对某些

关键字:  COVID-19病毒 

        在一项新的研究中,来自美国华盛顿大学的研究人员开发出一种新的COVID-19测试方法,它结合了非处方抗原测试的速度和在医学实验室和医院进行的PCR测试的准确性。这种称为Harmony COVID-19的测试方法是一种诊断性测试,它与针对COVID-19的PCR测试一样,检测来自SARS-CoV-2病毒的遗传物质。但是,传统的PCR测试可能需要几个小时,而HarmonyCOVID-19试剂盒对某些样本可以在20分钟内提供结果,并且具有类似的准确性。相关研究结果近期发表在Science Advances期刊上,论文标题为“Harmony COVID-19: A ready-to-use kit, low-cost detector, and smartphoneappfor point-of-care SARS-CoV-2 RNA detection”。

        论文通讯作者、华盛顿大学生物工程副教授Barry Lutz说,“我们设计的测试方法是低成本的,简单到可以在任何地方使用。我们希望,低成本将使高性能测试在当地和世界各地更容易获得。”

        这些作者开发的Harmony COVID-19是简单和易于使用的,采用的是即用型试剂。该测试方法使用一种“类似于PCR”的方法,借助一种小型、低成本的检测器检测鼻拭子样本中是否存在SARS-CoV-2 RNA基因组,该检测器也是由Lutz团队设计的。智能手机被用来操作该检测器并读取结果。该检测器一次最多可处理四个样本,可以放进一辆标准汽车的手套箱里。

        冻干RT-LAMP及其分析灵敏度。图片来自Science Advances, 2021, doi:10.1126/sciadv.abj1281。

        在整个大流行病期间,COVID-19测试的准确性一直是一个紧迫的问题。许多在家检测COVID-19的抗原试剂盒,检测的是SARS-CoV-2产生的蛋白片段,而不是其遗传物质,准确率为80%~85%,但Omicron变体的准确率可能会下降,因为Omicron变体含有相对较多的其他SARS-CoV-2毒株所没有的突变。PCR测试通常有95%的准确率或更好---这是FDA的一个关键基准,但需要昂贵的设备和长时间的等待才能获得检测结果。

        这篇论文中报告的初步结果显示,Harmony COVID-19试剂盒对鼻腔拭子的准确率为97%。该试剂盒可以检测SARS-CoV-2病毒基因组的三个不同区域。如果一种新的变体在一个区域有许多突变,这种新的测试方法仍然可以检测到其他两个区域。例如,它可以检测Omicron变体,该变体在编码它的刺突蛋白的基因组区域发生几十个突变。

        尽管基于PCR的测试非常准确,但一个关键的限制是PCR测试需要几十个加热和冷却的循环来检测样品中的遗传物质。Lutz团队开发的这种测试方法通过依靠一种称为RT-LAMP的的扩增方法规避了这个问题,这种方法没有同样严格的温度循环要求。Lutz说,“这种测试方法在恒温下进行,因此它消除了加热和冷却的时间,并在大约30分钟内给出结果。”

        Lutz和两位同事从华盛顿大学分离出了一家新公司---Anavasi诊断公司(Anavasi Diagnostics),该公司去年得到了WE-REACH项目30万美元的支持,后来又从美国国立卫生研究院获得了1490万美元的拨款,用于将Harmony COVID-19原型试剂盒开发成产品并扩大生产规模,以帮助解决COVID-19诊断测试的持续短缺问题。

        最初,Lutz和他的团队希望这些试剂盒可以首先在诊所以及其他有医疗监督的环境中使用,如工作场所和学校。后来,他们希望能将这种测试加以改进,可以家庭使用。

        Lutz说,“长期以来,人们的选择要么是昂贵的PCR测试,这通常需要一天或更长时间才能得到结果;要么是快速抗原测试,可以快速得到结果,成本低,但通常比实验室PCR测试的准确性低。从第一天起,我们就把我们的测试设计成可以低成本和大批量制造,同时以类似PCR的性能提供快速结果。”

        Lutz说,“我们计划让我们的测试在全世界范围内都能使用,并且价格合理。”(生物谷 Bioon.com)

        参考资料:

        Nuttada Panpradist et al.Harmony COVID-19: A ready-to-use kit, low-cost detector, and smartphone app for point-of-care SARS-CoV-2 RNA detection. Science Advances, 2021, doi:10.1126/sciadv.abj1281.

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