「Nature子刊」复旦大学魏大程团队、刘云圻院士开发出4分钟出结果的超高灵敏度

时间：2023-01-27

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　　作者：Liz Zee

　　导读：复旦大学的一个科研团队表示，他们已经开发出一种新的冠状病毒检测方法，与PCR实验室核酸检测一样准确，但可以在4分钟内给出检测结果。

　　当新冠病毒感染人体后，首先会在呼吸系统中进行繁殖。因此，通过聚合酶链式反应（PCR）检测采集自个体口咽或鼻咽拭子中的病毒核酸可以判断其是否感染了病毒。PCR检测目前被广泛认为是最准确、最灵敏的新冠病毒检测方法，但通常需要几个小时才能得到检测结果。

　　qRT-PCR检测不仅速度慢，而且需要实验室的基础设施，而这些设施在许多国家都有可能会受到限制，从而大大降低每天的核酸检测量。此外，中国是世界上最大的冠状病毒检测试剂盒生产国之一。海关数据显示，去年12月，中国出口了价值16亿美元的检测试剂盒，比前一个月增长了144%。

　　近期，由于具有高度传染性的Omicron变种的爆炸性传播，感染病例呈指数级激增，一些国家在面对大规模核酸检测需求时压力骤增，出现了严重的积压情况。因此，各国科学家们一直在努力开发新的检测方法以试图缩短这一过程所需的时间。虽然现在世界上的许多地方都开发出了快速检测的方法，但它们通常都不够准确。

　　近日，上海复旦大学的研究人员表示，他们可能已经找到了一个解决方案。周一（2月7日），复旦大学刘云圻院士、魏大程教授和朱召芹教授领导的研究团队在《Nature Biomedical Engineering》杂志上发表了一篇文章，题为“Rapid and ultrasensitive electromechanical detection of ions, biomolecules and SARS-CoV-2 RNA in unamplified samples”。该团队表示，他们的传感器——该传感器通过微电子技术分析拭子中的遗传物质，可以在4分钟的时间内检测到病毒的RNA，耗时大大低于PCR实验室检测方法。

　　https://doi.org/10.1038/s41551-021-00833-7

　　该团队在研究论文中指出，“我们将用于检测SARS-CoV-2的机电生物传感器集成到一个便携式设备上，结果显示，它在不到4分钟的时间内检测到了新冠病毒（RNA病毒）。”研究人员表示，他们的检测方法速度快、可操作性强、灵敏度高、携带方便。

　　他们利用新的检测设备对上海33名感染冠状病毒的样本进行了检测，同时这33个样本也进行了PCR检测。事实证明，他们的检测设备所得出的结果与PCR检测的结果“完美”匹配。此外，他们还在另外54个样本上测试了这个检测设备，包括未感染冠状病毒的发烧患者者、流感患者和健康志愿者。所有临床样本均经过加热过程释放核酸，然后直接进行检测，无需核酸提取或扩增（如下图）。该团队表示，该检测设备所得出的检测结果中并没有出现假阳性病例。

　　通过qRT-PCR和MolEMS g-FET进行SARS-CoV-2核酸检测的工作流程

　　随后，研究人员还测试了该设备的灵敏度。他们使用病毒转运培养基连续稀释样本中提取的病毒核酸，通过新检测设备对其进行检测。事实证明，该设备可以直接检测鼻咽拭子样品中浓度低至约0.02拷贝/μl的未扩增的SARS-CoV-2核酸。此外，研究人员还发现，该设备在临床样本中对非特异性结合有抗污染的作用。

　　复旦大学的研究人员表示，这种检测方法一旦成功开发出来，他们的检测设备可以在各种情况下进行快速检测，包括机场、诊所、急诊室，甚至是在家中自行检测。除了检测新冠病毒外，该设备还可以在几分钟内对其他疾病进行超精确诊断，而无需通常需要数小时或数天的目标纯化、扩增或培养。

　　参考资料：

　　https://medicalxpress.com/news/2022-02-chinese-scientists-highly-accurate-virus.html

　　注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。

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