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病毒检测|科学家各出奇招 病毒检测走向“物美价廉”

科学家各出奇招 病毒检测走向“物美价廉”
本报采访人员 刘 霞
世界卫生组织8月31日公布的最新数据显示，全球累计新冠肺炎确诊病例已超过2500万，其中美国累计确诊病例已经超过600万 。
据美国《科学新闻》杂志网站8月31日报道，快速、廉价、准确且容易使用的新冠病毒检测方法对于遏制新冠肺炎大流行，安全重启学校、企业和其他重要机构至关重要，因此无数科学家殚精竭虑，各出奇招，开发出一系列新冠病毒检测方法 。
【病毒检测|科学家各出奇招 病毒检测走向“物美价廉”】比如，有些简易的检测方法可在15分钟或更短时间内诊断出新冠病毒；也有科学家利用“当红”的CRISPR基因编辑技术来快速得出检测结果 。
黄金标准：检测病毒RNA
目前，精确的新冠病毒检测方法的黄金标准是聚合酶链反应（PCR），它甚至可以检测到极微量的病毒遗传物质RNA 。
使用该方法时，检测人员首先直接从患者体内收集病毒RNA——通常是将棉签插入鼻腔深处收集，随后，在临床实验室将病毒的RNA转化为DNA，然后用专门的仪器加热和冷却该DNA，使其复制增加，以更易于检测出病毒 。此过程重复进行约一小时后，可获得新冠病毒检测结果 。
这类方法相当准确，但某些处于感染极早期的人或由于实验室错误，会产生假阴性结果（检测结果显示未感染病毒，但实际上感染了） 。这类技术很少出现假阳性（检测结果显示感染了病毒，而实际上未感染） 。因此，如果PCR测试表明某人已感染，那么他们很可能的确携带该病毒 。
当然，这一方法并非完美无缺，主要缺点是速度慢——通常需要几天才能获得结果 。
有科学家认为鼻探取样令人感觉不舒服，因此开发了其他实验室检测方法 。
据美国有线电视新闻网（CNN）8月16日报道，美国食品和药物管理局（FDA）15日宣布，批准将唾液直接检测法（SalivaDirect）用于新冠病毒诊断检测的紧急使用授权，这种方法由耶鲁大学医学院Chantal Vogels团队开发 。
研究人员称，该检测法高度灵敏，结果与鼻咽拭子相似 。在医护人员的观察下，唾液是在无菌容器中自行收集的，无需使用特定的拭子或收集装置 。这种分子诊断检测可在3小时内出结果，一次可检测多达92个样本 。而且，检测试剂只需几美元 。
为开发出更快的检测方法，各路科研团队奇招迭出，其中一些研究获得了美国国立卫生研究院（NIH）“快速诊断加速”（RADx）计划的资助，该计划已向7家公司投资了2.487亿美元 。
例如，位于圣地亚哥的Mesa Biotech公司接受了RADx的资助，制造PCR检测装置 。该公司表示，其研发的Accula检测方法可通过分析喉部与鼻腔的拭抹样本，在30分钟内检测出患者体内是否有新冠病毒 。Accula检测系统非常轻便，可以放到人的手掌上，其应用可大大加快对新冠病毒的检测速度，预计很快可推广应用到临时检验设施、医生诊所、急救中心和护理中心 。
另辟蹊径：检测抗原
除了上述方法，研究人员还开发出了一些抗原检测方法 。这种方法检测的不是病毒RNA，而是病毒颗粒中的蛋白 。这些病毒蛋白也是抗原，即它们在侵入人体时会刺激免疫反应 。这种抗原检测方法与诊断流感患者的抗原检测方法类似 。
麻省理工学院生物工程师金柏莉·哈迈德-斯契费尔利强调说，不要将抗原检测与抗体检测混为一谈，新冠肺炎抗原检测是使用抗体来检测病毒蛋白 。
RADx资助的研究中就有一种抗原检测方法，由总部位于圣地亚哥的Quidel公司开展，仅需15分钟即可得出结果 。
今年5月，FDA批准了该公司的抗原检测方法的紧急使用授权，这是此类新冠病毒检测方法首次在美获批 。不过，FDA也提出了警告，抗原检测对病毒具有很高的针对性，但敏感性较低，这意味着得出的阳性结果准确性高，但得出假阴性结果的可能性也比较高 。
此外，雅培制药公司的一款名为BinaxNOW的便携式测试盒，也是检测抗原，于8月26日获得FDA紧急使用授权 。其也能在15分钟内得出结果，售价仅为5美元 。雅培表示，计划到10月后，每月生产5000万套这种快速测试盒 。
哈迈德-斯契费尔利解释说，抗原检测的好处是不需要任何专门的实验室仪器或酶，“一切都自给自足的” 。但如果不扩增病毒物质，抗原检测的灵敏度可能不如PCR等方法，导致假阴性结果发生率较高，FDA抗原检测紧急使用授权指南称，这一比例最高可达20% 。
目标：快捷、准确且廉价
科学家认为，新冠病毒检测领域的目标应该是一种快速、简便、准确且廉价的方法，可以被广泛使用，包括居家使用 。麻省理工学院麦戈文脑科学研究所的张锋等人，正在朝此目标迈进 。
该团队开发了使用基因编辑工具CRISPR的检测方法 。被检者要做的就是将样品（来自鼻拭子或唾液）添加到带有反应溶液的试管中，在一锅水中将试管加热到60℃，加热一小时，然后在试管中放入一张试纸，即可检出样本中是否含有新冠病毒 。
团队在5月8日的医学类预印本杂志medRxiv上发布论文称，这种新检测方法名为STOPCovid，它可以像PCR检测法一样识别出新冠病毒病例，成本不到10美元 。该方法适用于唾液或鼻咽拭子样本，每个反应的检测下限为100个RNA拷贝 。


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