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

“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?”現在，一種新方法可在幾個小時內回答所有這些問題。據8日發表在《自然·生物醫學工程》雜志上的論文，美國哈佛大學懷斯生物啟發工程研究所開發了一種新的診斷設備，研究團隊將該研究所先前的電化學eRapid技術和SHERLOCK瘧疾測試方法結合到一個明信片大小的系統中，該系統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對未來大流行病的反應，并為個人應接受何種治療提供指導。

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，可在原型設備內自動混合和轉移物質。在第一個腔室中，唾液與一種酶結合，這種酶可打開任何病毒的外殼，暴露它們的RNA。將樣本泵入反應室，在那里加熱并與擴增病毒RNA的環介導等溫擴增(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性患者的血漿樣本進行了測試，該系統能夠區分抗S1、S1-RBD和N的抗體，準確率超過95%。在測試中，多路復用芯片可同時以100%的準確率正確識別出陽性和陰性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。

該設備原型成本低廉，設計緊湊，對用戶友好，并且最大限度地減少了患者需要執行的檢測步驟，降低了出錯的可能性。此外，設備易于制造，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使用的外殼和讀出設備中。(科技日報實習記者 張佳欣)

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