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擴大流行病防范能力 科學家開發(fā)自動化病毒檢測平臺
2022年12月20日 09:26:35
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：吳吳吳 點擊量：5137
來自加州大學洛杉磯分校（UCLA）的研究團隊開發(fā)了一種基于NAAT的自動化檢測平臺，這是一個適應性強的可訪問自動化平臺,，并且能夠部署在分散的環(huán)境之中,，高通量、高頻率,、低成本,、戰(zhàn)略性地分析樣品。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】 近年來，SARS,、寨卡病毒,、H1N1和COVID-19等病毒出現(xiàn)的頻率越來越高，特別是當前COVID-19席卷全球,，傳播速度之快,、途徑之廣讓全社會陷入了焦慮與恐慌之中，且隨著城市化和全球化的進一步發(fā)展,，未來幾年新傳染病爆發(fā)概率也持續(xù)增大,。
在傳染病的預防方面，在全球范圍內(nèi)提高病毒診斷和監(jiān)測檢測能力,，大規(guī)模人口篩查是遏制流行病,、預防流行病、減輕發(fā)病時人力,、經(jīng)濟代價的關(guān)鍵措施,。
熒光定量RT-PCR技術(shù)是目前檢測病毒RNA的“金標準”，該方法主要將病毒的RNA逆轉(zhuǎn)錄為相對應脫氧核糖核酸(DNA),，在采用熒光定量PCR技術(shù)將得到的DNA擴增并檢測,，這一過程通常耗時1小時以上。
隨著全球防疫政策的逐步放寬,，抗原檢測成為居民健康管理的重要手段,。抗原檢測是基于抗原抗體反應基本原理，通過制備針對病毒特定抗原的抗體,，在體外與采集的標本中的病毒蛋白結(jié)合形成免疫復合物,，從而對標本進行檢測判斷，通常只需要15-20分鐘,，但靈敏度有所欠缺,。
與抗原檢測相比,，核酸擴增檢測（NAAT）具有較高的靈敏度,、特異性，發(fā)展?jié)摿^大,。但當前基于NAAT的自動化測試平臺的靈活性仍有欠缺,，這體現(xiàn)在NAAT平臺的液體集成處理、分析和自動反饋流程等方面,，此外,，NAAT平臺的設(shè)備也較笨重、昂貴,，安裝,、維護的要求相對較高，因此NAAT多被局限于實驗室環(huán)境之中。
近日,，來自加州大學洛杉磯分校（UCLA）的研究團隊開發(fā)了一種基于NAAT的自動化檢測平臺,，這是一個適應性強的可訪問自動化平臺，并且能夠部署在分散的環(huán)境之中,，高通量,、高頻率、低成本,、戰(zhàn)略性地分析樣品,。相關(guān)成果發(fā)表在《Nature》上。
該平臺沒有使用資源密集型,、功能有限型的機器人液體處理器,，而是使用了一群毫米大小的磁鐵作為代理機器人(“磁鐵機器人”)，它可以精確穩(wěn)健地處理磁化樣品液滴,，并在核酸擴增檢測的基礎(chǔ)上高保真地提供靈活的工作流程,。
該平臺的流體設(shè)備、軟件和硬件都被集成在一塊手掌大小的印刷電路基板上,，通過編程可在平臺內(nèi)提供以NAAT為中心的多功能自動化全部流程,，如逆轉(zhuǎn)錄循環(huán)介導等溫擴增、比色法光電檢測等,。
此外,，為了最大程度地提高篩選效率，研究人員制定了一種基于患病率的自適應檢測算法,，確定最佳測試模式,，簡化樣本處理程序。與RT-PCR檢測（“金標準”）的對比結(jié)果顯示,，該平臺的檢測靈敏度為98%,，特異性為100%。
該平臺出色地完成了減少檢測時間,、增加檢測通量的任務(wù),，同時該平臺還使病毒檢測試劑成本降低了10-300倍、將儀器成本降低了三個數(shù)量級,，擴大了流行病的防范能力,，是一個很有前途的解決方案。
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