冠状病毒诊断可能很快就会在患者样本上进行测试

随着越来越多的COVID-19（冠状病毒）的病例出现在美国和世界各地，需要快速，易于使用的诊断测试正变得越来越紧迫。一个创业公司从MIT分拆出来，现在正在研究基于纸张的测试，可以根据麻省理工学院学院为医学工程与科学（IMES）开发的技术半个小时下取得成果。

总部位于剑桥的E25Bio开发了这项测试，现在正准备将其提交给FDA。紧急使用授权”这将给予临时批准过程中的突发公共卫生事件使用的患者样本的装置。

在麻省理工学院的其他地方，其他几个研究小组正在进行一些项目，这些项目可能有助于科学家进一步了解冠状病毒是如何传播的，以及如何预防感染。他们的工作涉及从诊断和疫苗开发到更传统的疾病预防措施，如保持社交距离和洗手等领域。

更快的诊断

E25Bio诊断背后的技术是由李格尔克(Lee Gehrke)开发的，他是IMES的赫尔曼·l·f·冯·亥姆霍兹(Hermann L.F. von Helmholtz)教授，以及他实验室的其他成员，包括艾琳·博世(Irene Bosch)，一位前IMES研究科学家，现在是E25Bio的首席技术官。

在过去的几年里，Gehrke，博世，和其他人在实验室一直在努力的工作类似于妊娠试验，但可以从患者样本识别病毒蛋白的诊断设备。研究人员已经用这种技术，被称为横流技术，建立伊波拉病毒，登革热测试和寨卡病毒，其他感染性疾病之一。

该测试包括涂有抗体，其结合于特定的病毒蛋白的纸条。第二抗体连接至金纳米颗粒，和患者的样品加入到这些颗粒的溶液。的测试条，然后在此溶液中浸泡。如果病毒蛋白存在时，其附着于抗体在纸带以及所述纳米颗粒结合的抗体，和一个彩色点出现在20分钟内的带材。

目前，有两种主要的COVID-19诊断方法。其中一项测试是对患者血液样本进行抗体检测。然而，抗体通常在症状开始几天后才被检测到。另一种测试是在痰样本中寻找病毒DNA。这些检测可以在感染早期发现病毒，但需要聚合酶链反应(PCR)，这是一种将DNA的数量放大到可检测水平的技术，需要几个小时才能完成。

格尔克说:“我们希望，与我们开发的其他测试方法类似，这种方法能在出现症状的那天使用。”“我们不需要等待病毒抗体出现。”

如果美国食品和药物管理局授予紧急授权，E25Bio可以开始测试与诊断患者样本，他们一直没能做到呢。“如果这些是成功的，那么下一步将是谈论使用它的实际临床诊断，” Gehrke说。

这种方法的另一个好处是，纸测试可以大批量容易且廉价地制造，他补充道。

RNA疫苗

2月24日，只有约一个月的报道冠状病毒的第一案美国后，剑桥的生物技术公司Moderna的宣布，它有一个实验性疫苗准备好测试．麻省理工学院(MIT)化学工程教授丹尼尔·安德森(Daniel Anderson)说，这种快速转变得益于RNA疫苗的独特优势。安德森也从事这类疫苗的研究，但不是专门针对冠状病毒的。

安德森说:“信使RNA的一个关键优势是，你可以快速识别一个新序列，并利用它来研制新的疫苗。”

传统疫苗由一种引起免疫反应的灭活病毒蛋白组成。然而，这些疫苗通常需要很长时间来制造，而且对于某些疾病来说，它们太危险了。由信使RNA组成的疫苗是一种很有吸引力的选择，因为它们诱导宿主细胞产生许多它们编码的蛋白质副本，引发比自身传递的蛋白质更强的免疫反应。

只要知道编码蛋白质的序列，RNA疫苗也可以针对不同的病毒蛋白质快速重新编程。迄今为止，开发这类疫苗的主要障碍是找到有效和安全的接种方式。安德森的实验室多年来一直在研究这样的策略最近的研究他指出，将这种疫苗装入一种特殊类型的脂质纳米颗粒中，可以增强疫苗产生的免疫反应。

“信使RNA可以编码病毒抗原，但为了发挥作用，我们需要找到一种方法，将这些抗原传递到身体的正确部位，使它们得到表达，并产生免疫反应。我们还需要确保疫苗引起适当的免疫刺激以获得强烈的反应，”安德森说。

美国国家过敏和传染病研究所(NIAID)所长安东尼·福奇(Anthony Fauci)估计，要完全测试任何潜在的COVID-19疫苗的安全性和有效性，至少需要12至18个月。

保持距离

Lydia Bourouiba是麻省理工学院疾病传播实验室流体动力学的副教授，她专注于描述和建模不同规模的传染病动力学和传播。通过在实验室和临床环境中进行的实验，她报告说，当一个人咳嗽或打喷嚏时，他们并没有像科学家曾经认为的那样，释放出单个飞沫，这些飞沫会迅速落到地面并蒸发掉。相反，它们产生了一团复杂的湿热空气云，把各种大小的液滴聚集在一起，推动它们在空气中走得比任何单个液滴自己走得更远。

平均而言,她的实验已经证实咳嗽可将飞沫传播至13至16英尺(约1.6米)远，而打喷嚏可将飞沫喷射至26英尺(约1.6米)远。周围的空气条件会进一步分散房间上层的残留液滴。

布鲁伊巴指出，高速气体云的存在与气体云可能包含的生物体或病原体的类型无关。其中的飞沫取决于发病机制和病人的生理状况——她的实验室致力于在流感的背景下破译这一组合。她现在正在扩大自己的研究和建模，将工作转化为COVID-19，并表示，现在是投资研究的关键时刻。

“这个病毒是要和我们在一起一段时间 - 当然数据表明，它不会突然天气变化时消失了，”她说。“There’s a fine and important balance between safety, precautions and action that is important to strike to enable and dramatically accelerate research to be done now so we can be better prepared and informed for actions in the weeks and months to come when the worst of the pandemic will unfold.”

她还与其他人合作，评估限制云扩散和减缓COVID-19向共享空间的医护人员和其他人传播的方法。她说:“医用口罩并不能防止吸入云中的病原体。”“对于戴着口罩的感染患者来说，它可能包含咳嗽或打喷嚏时的一些前喷出物，但这些喷射物非常猛烈，口罩的四面都是完全打开的，液体会通过阻力最小的路径流动。”

根据这些数据，她建议医护人员尽可能佩戴口罩。布鲁伊巴强调，对于普通公众来说，在当地感染COVID-19的风险仍然相对较低，应该在社区的背景下考虑这种风险。

清洗手

另一个好办法来保护自己免受所有那些细小飞沫传染的是洗手。（再一次，并且再次，与试。）

鲁本·璜，土木与环境工程的麻省理工学院教授，​​和地球，大气与行星科学，出版了一本学习显示了提高主要机场洗手率以遏制疫情传播的重要性。他说，现在，在COVID-19疫情爆发后，世界各国政府对流动性施加了前所未有的限制，包括关闭机场和暂停航班。

与此同时，世界卫生组织，美国疾病控制中心，以及许多其他健康机构都推荐手卫生作为对疾病传播的头号防范措施。“继我们最近的手卫生的全球疾病传播，影响纸”华内斯说，“现在我们通过考察对COVID-19在全球蔓延的对人口流动的限制与手部卫生的综合效应，并加强参与世界空中交通网络“。

Juanes说，他和14岁的博士Christos Nicolaides(塞浦路斯大学教授，前一项研究的主要作者)正在研究“精细的全球空中交通数据，这些数据涵盖了1月15日期间的所有航班，通过详细的流行病学模型，阐明旅行限制对COVID-19全球传播的作用。”

“此外，”他补充说，“我们在对与建议的最佳策略的目标旅行限制顶级机场的模拟不同的手部卫生的策略，结合旅行限制和加强手部卫生，以减轻COVID-19都在进步短期（周）和长期（下一个流感季节）“。

Juanes说，他们将立即通过medarXiv公布结果，而这项工作将在期刊上进行同行评审。他说，这也将使信息以更及时的方式传递到其他学术机构和政府机构。

麻省理工学院

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-副主编克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程， CFE Media and Technology，cvavra@cfemedia.com．