清華官宣新冠快速檢測試劑盒：30分鐘出結(jié)果，克服假陰性問題
最低4個(gè)病毒也能檢出
曉查 發(fā)自 凹非寺
量子位 報(bào)道 | 公眾號(hào) QbitAI
目前新冠疫情還在全球肆虐，如何快速高效地檢測出新冠患者，是每個(gè)國家都頭疼的問題。
但現(xiàn)在，清華團(tuán)隊(duì)帶來了好消息。
他們開發(fā)出了一種操作簡便的自動(dòng)化病毒檢測盒，只需推動(dòng)兩根撥桿，自己在家里30分鐘就能出結(jié)果。
以前去醫(yī)院檢測等待隔天才能出檢測結(jié)果，而且這種方法最低只需樣本中有4個(gè)病毒就能測出陽性，大大降低了假陰性的可能性，減少了漏測、多次檢測的煩惱。
參與研發(fā)這款檢測試劑盒的是清華大學(xué)藥學(xué)院的白凈衛(wèi)、李寅青與醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系的劉鵬。
△ 劉鵬（左）、白凈衛(wèi)（中）、李寅青（右）
為什么清華檢測盒這么快？
新冠病毒RNA檢測過程是這樣的。
首先通過咽拭子或鼻咽拭子從人身上提取樣本，然后通過PCR法（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）對(duì)病毒RNA的互補(bǔ)DNA進(jìn)行增殖，最后用熒光試劑檢測出病毒基因。
整個(gè)過程需要經(jīng)過2-3小時(shí)的繁瑣操作和反應(yīng)才能得到檢測結(jié)果。
這一過程最大的瓶頸在于DNA擴(kuò)增的速度。
白凈衛(wèi)表示，核酸檢測PCR法利用傳統(tǒng)的方式讓樣品擴(kuò)增，一開始樣品復(fù)制很快，但后期速度就遞減，耗時(shí)太長。
而清華大學(xué)的檢測試劑盒采用了巢式等溫?cái)U(kuò)增（ITA）技術(shù)。
最后，將反應(yīng)物在膠體金試紙上通過競爭法顯色，讀取方式與驗(yàn)孕棒類似。
整個(gè)過程理論上22分鐘即可完成，檢測者個(gè)人操作的話，30分鐘之內(nèi)完全可以實(shí)現(xiàn)“樣本入，結(jié)果出”。
克服假陰性高問題
另外，在取樣過程中，樣本非常容易受到雜質(zhì)的影響，從而導(dǎo)致核酸提取的損失，雜質(zhì)還會(huì)導(dǎo)致樣本擴(kuò)增倍率低，最終經(jīng)常導(dǎo)致“假陰性”情況出現(xiàn)。
清華團(tuán)隊(duì)在樣本獲取、核酸擴(kuò)增、病原識(shí)別、膠體金免疫層析顯色等環(huán)節(jié)，都進(jìn)行了整合簡化，減少檢驗(yàn)人員的干預(yù)，提升檢測的靈敏度。
李寅青表示，他們通過優(yōu)化裂解流程和后端擴(kuò)增試劑，實(shí)現(xiàn)不經(jīng)過核酸提取直接進(jìn)入反轉(zhuǎn)錄等溫?cái)U(kuò)增的流程，降低檢測過程復(fù)雜性，不僅適合未經(jīng)培訓(xùn)人員使用，也減少了“假陰性”案例。
大概只需要樣本里有4個(gè)病毒就可以檢出。
清華新研發(fā)的試劑盒對(duì)用19例新冠陽性患者樣本進(jìn)行了復(fù)合，結(jié)果全部可以檢出。
操作簡單的試劑盒
這項(xiàng)研究的另一位參與者劉鵬承擔(dān)的任務(wù)是研發(fā)檢測盒，他在醫(yī)學(xué)院生醫(yī)系一直從事微流控與生物芯片方面的研究工作。
有了試劑盒，檢測病毒的操作將由“一體集成化微流控卡盒”集中完成。檢測者使用時(shí)只要把兩個(gè)推桿上下各一推，30分鐘內(nèi)就可以查看結(jié)果，操作非常簡單。
試劑經(jīng)過處理后可以常溫保存?？ê泻蠻SB或電池供電的簡易恒溫電路，可以提供擴(kuò)增反應(yīng)所需要的溫度。
為了為提高卡盒的用戶使用體驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)邀請(qǐng)了美術(shù)學(xué)院副院長趙超教授對(duì)卡盒進(jìn)行結(jié)構(gòu)和外觀設(shè)計(jì)。
下一步，該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將驗(yàn)證試劑盒批量化生產(chǎn)的可行性，同時(shí)與醫(yī)院合作，加快臨床樣本的驗(yàn)證。
未來，他們還將進(jìn)行批量化檢測卡盒研發(fā)，進(jìn)行多樣本檢測，并將開發(fā)移動(dòng)端 App，輔助用戶使用和結(jié)果判讀。
參考資料：
https://mp.weixin.qq.com/s/ob8FG7rdpXLCPz078KsiPg
https://weibo.com/1676317545/J3J3koRAw
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