『新冠肺炎』清华大学团队研发核酸检测卡盒,居家检测半小时内出结果
新京报快讯 据清华大学官微消息 , 传统的核酸检测慢?操作流程复杂?假阴性比例高?无法满足即时检测的需求?
随着疫情防控态势逐渐趋稳 , 社会生产生活正常秩序逐渐恢复 , 如何让每一个有需要的人都能够得到方便、快捷、灵敏的新冠病毒核酸检测 , 对当前疫情防控和复产复工复学具有极为重要的意义 。
日前 , 清华大学药学院白净卫、李寅青与医学院生物医学工程系刘鹏课题组在北京市科委和清华自主研发计划支持下联合研发的一体化自助式SARS-CoV-2核酸检测卡盒(BINAS) , 在解决以上问题上取得重大突破 。 该卡盒具有居家检测的便捷性 , 两个推杆一推一拉之间 , 30分钟内即可实现“样本入、结果出”!
弄清病毒“身份证”
这些技术难关是如何突破的呢?
在回答这个问题前 , 首先需要科普一下核酸检测到底是什么 , 以及为什么它能准确地检出新冠病毒 。
核酸是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的总称 , 也就是我们常说的RNA和DNA , 是生物体遗传信息的总和 。
核酸就好比一张设计图纸 , 没有它就永远盖不好一座大楼 。
现在常用的检测方式如荧光PCR法(Polymerase Chain Reaction , 聚合酶链式反应) , 便是利用PCR可以在生物体外扩增特定的DNA片段 , 从而达到检测的目的 。
换句话说 , 待测样品(疑似病人试样)就好比一个陌生人 , 我们不知道他是谁 , 但他有一张独一无二的“身份证”——目标DNA 。 我们利用PCR法不但可以看到他的“身份证” , 还可以扩增复制很多张 , 从而利用荧光检测来确定他到底是谁!
这个过程说来简单 , 但实际操作并不容易 。
【『新冠肺炎』清华大学团队研发核酸检测卡盒,居家检测半小时内出结果】核酸检测并不像曼妥思糖丢入汽水时瞬间剧烈反应 , 也不像硫酸铜滴入氢氧化钠会出现明显的阳性反应 , 所以以往的核酸检测往往需要在严苛的实验环境条件和专业的设备下 , 经过2-3小时的繁琐操作和反应才能得到检测结果 。 而且 , 在取样过程中非常容易受到杂质的影响 , 从而导致核酸提取的损失 , 受实验条件的影响还会导致样本扩增倍率低 , 最终经常导致“假阴性”情况出现 。
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刘鹏(左)、白净卫(中)、李寅青(右)
而清华大学白净卫、李寅青、刘鹏团队 , 正是克服了以往核酸检测对时间、条件和灵敏度的苛刻要求 , 实现了从咽拭子取样、一体化卡盒反应、胶体金试读取的自助操作 , 在保证准确率的前提下 , 30分钟内即可出结果!
把耐力跑变成接力跑
“时间提速是我们这次做核酸检测要解决的最大难题!”白净卫此前长期从事基因测序技术的研究 , 积累了丰富的核酸样本采集、处理、检测的经验 。 他介绍 , 核酸检测PCR法利用传统的方式让样品扩增 , 一开始样品复制很快 , 但后期速度就递减 , 耗时太长 。
“我们在技术攻关中 , 采用了巢式等温扩增(ITA)技术 。 ”白净卫表示 。
所谓的“巢式” , 可以理解为 “嵌套” , 一个环节嵌套一个环节 。 白净卫把新冠检测这类恒量核酸样本的扩增的过程比喻为“运动员长跑” , 运动员一开始速度很快 , 但是往往耐力不足 。 样品扩增也是如此 , 一开始复制很快 , 但中途就衰减下来 , 所以为了提高速度 , 他们把“长跑”改成 “接力跑” , 可以在短时间内完成对个位数的新冠病毒进行检测 。
“最后 , 以上反应物在胶体金试纸上通过竞争法显色 , 读取方式与验孕棒类似 , 一目了然 。 ” 白净卫说 , 整个过程理论上22分钟即可完成 , 检测者个人操作的话 , 30分钟之内完全可以实现“样本入 , 结果出” 。
时间允许条件下样本准确率近100%
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