40 分鐘出結果!香港科技大學研制出全球最快新冠病毒便攜式檢測設備
新冠病毒疫情形勢嚴峻,如何快速診斷成為亟待解決的一道難題。
2020?年 2?月 6?日,香港科技大學(HKUST)在官網宣布,目前已研制出全球最快的便攜式 2019-Ncov 檢測設備「現場快速分子診斷移動箱」,從取樣、測試到檢測病毒僅需?40 分鐘,大大縮短了新冠病毒感染者的確診時間。
【 圖片來源: 香港科技大學官網 ?所有者:香港科技大學官網 】
采用最新微流控芯片技術
雷鋒網 (公眾號:雷鋒網) 了解到,該檢測設備使用了標準的快速測試工具(例如用于流感的工具),主要配備核酸擴增檢測分析儀、屏幕、預處理儀器、微流控芯片(雷鋒網注:指通過微米級的通道將液體的混合單元、分離單元、生化反應單元等集成到一塊芯片上的技術,由于集成度非常高、尺度大多為微米級,故所需樣本或反應試劑少、反應快,便于高通量測試)和新型冠狀病毒核酸檢測試劑盒,可同時檢測 8 個樣本。
據悉,該設備長 33 厘米,寬 32 厘米,高 16 厘米,重量輕,易攜帶,適用于疾病預防控制中心、海關、出入境檢驗檢疫部門、敬老院等場所的快速現場檢測。
【 圖片來源: 香港科技大學官網 ?所有者:香港科技大學官網 】
另外,該設備由 生物技術初創公司 Shenzhen Shineway Technology 研發,該公司由香港科技大學物理系溫維佳教授及其博士畢業生共同創辦,其核心成員均為香港科技大學的研究人員或畢業生,專注于核酸分子實時體外診斷技術開發。 該團隊在 1 月 20 日獲得新的冠狀病毒序列后便立即開始了這項研究,并在一周內研制出檢測試劑盒。
當前,深圳和廣州兩地的疾病控制與預防中心已經開始使用這一設備,同時研究團隊還向湖北省疾病預防控制中心提供了一套設備。該設備已獲歐盟 CE 認證,現已具備出口到各歐盟國家及中國香港的資格。
檢測速度優于常規核酸檢測試劑盒
美國疾病控制與預防中心(CDC)指南中對新冠病毒檢測的建議為采集樣本(包括血清、鼻咽拭子、口咽拭子樣本),采用實時逆轉錄酶聚合酶鏈的檢測方法(rRT-PCR)——用于擴增特定 DNA 片段以提取病毒 RNA 的分子生物技術。
雷鋒網了解到,溫度變化的速度是決定 DNA 擴增效率高低的關鍵,這就意味著溫度升高得越快,得到測試結果的用時越短。目前常規的大型 PCR?裝置利用半導體加熱,檢測新冠病毒通常需 1.5-3 小時。
基于此,香港科技大學研究團隊開發了一種新型硅基微型加熱器模塊,具有熱質量低、導熱性好的特點,可將常規 PCR 裝置的溫度從平均每秒 4~5 ℃ 提高到每秒 30 ℃ 左右,進而大大縮短了檢測時間。
診斷新冠肺炎最好采取多種手段
實際上,當前核酸檢測試劑盒和 CT 影像是檢測新冠病毒的兩個主要手段。不過,這兩種方法的準確度并不是 100%。
就試劑盒而言,此前有研究人員指出試劑盒通常存在假陽性(誤診)和假陰性(漏診)的問題,若無法控制次品率,可能造成檢測結果出錯。同時,采樣的正確性、采樣的時機、樣本的保存和運輸,甚至不同品牌的試劑等,都可能影響到檢測結果。
而對于 CT?影像,浙江大學附屬第二醫院放射科主任醫師、中國醫師協會放射醫師分會呼吸專委會主任委員張敏鳴教授認為,CT 篩查并不普遍適用,原因在于——第一,CT 特別容易產生交叉感染;第二,CT 陽性也存在誤診可能。
實際上,在鐘南山院士領銜的名為《中國 2019 年新型冠狀病毒感染的臨床特征》的論文中也提到:
840 名新冠肺炎患者在確診后接受了 CT?影像,其中只有 76.4% 表現為肺炎。
由此可見,診斷新冠肺炎最好應采取多種手段??梢钥吹?,上述香港科技大學團隊研發的「現場快速分子診斷移動箱」以檢測耗時短為主要特點,而其準確性并沒有進一步的說明。這一檢測設備無疑對現階段快速診斷新冠肺炎提供了新的解決方案,究竟其表現如何,還有待考量。
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