新型冠状病毒抗原检测方法提供快速、准确的检测结果

美国西北大学实验室开发的一种基于抗原的COVID-19检测方法在盲测中证明了100%的准确率,从棉签到信号只需5分钟或更短的时间。

通过莱拉雷诺兹 2021年11月29日
提供:Chris Vavra, CFE Media

COVID-19病毒的新变种对现有检测方法提供快速和始终准确检测结果的能力提出了挑战,因为PCR检测必须送到实验室,而且可能需要几天时间才能返回。此外,快速抗原替代品很难达到黄金标准。但为了有效地减缓感染率,学校和医院等场所需要在被感染的最初几天内准确识别被感染者。

现在,美国西北大学实验室开发的一种基于抗原的新型COVID-19检测方法在盲测中证明了100%的准确率,从棉签到信号只需5分钟或更短的时间。

这种快速拭子检测使用纳米机械平台检测COVID-19病毒的多种表面蛋白,并显示出区分不同变体和病毒的潜力。这种高灵敏度的检测方法也正在开发中,类似于呼吸测试,是一种快速检测呼出COVID-19的方法。

发表在杂志上生物传感器和生物电子学这篇论文题为《利用纳米机械传感器平台,基于抗原的高灵敏超快速检测SARS-CoV-2》。

根据通讯作者和西北工程公司的说法,这个平台利用微观悬臂,最初是在15年前开发的,用于检测蛋白质与DNA的相互作用,所以可以有效地“擦去灰尘”并重新利用Vinayak P. Dravid

德拉维德说:“我们对应用这项技术感到兴奋,因为这些是微纳米系统,不需要大量的病毒材料就能产生影响。”“微悬臂可以让你在两到三分钟内更快地周转,因为它们利用了特定的亲和表面结合。与大多数仅依赖于一种蛋白质的传感器不同,我们可以同时观察多个目标。”

微小的悬臂由硅制成,可以很容易地按照模具复制,这使它们成为潜在的大规模生产的一个有吸引力的选择。在优化了旧技术用于电子成像后,德拉维德的实验室与西北大学范伯格医学院的科学家合作,获取患者的拭子样本,并使用数据了解疾病是如何在社区中传播的。

研究小组将不同的COVID-19抗原涂层涂在五个硅悬臂的每个“手指”上,另一个“手指”旁边还有一个作为参考。然后,将采集的棉签样本移植到悬臂表面。如果样本中存在COVID-19抗体,它们会使含有相应抗原的细悬臂弯曲,每根手指都是抵御任何其他抗原的额外防线。

Gajendra S. Shekhawat共同通讯作者、西北大学材料科学与工程研究教授斯基说,这项技术不仅限于COVID-19检测。

Shekhawat说:“我们有一些初步数据证明,除COVID外,它对其他疾病高度敏感。”“我们还在开发集成微流体,使我们能够将多个悬臂浸入抗体溶液中,同时检测多种病毒载量。”

我们有一些初步数据表明,除COVID外,它对其他疾病具有高度敏感性。我们还在开发集成微流体,使我们能够将多个悬臂浸入抗体溶液中,并同时检测多种病毒载量。

除了将多种变异和疾病纳入机制之外,该团队的目标是扩展平台,以容纳更多功能。德拉维德说,他们正在寻找扩大和生产这项技术的方法,并最终将其应用到移动设备上,利用这种方法将非接触测试推向公众。

德拉维德说:“我们想用呼吸代替鼻拭子。”“因为这项技术的敏感性非常好,呼吸的病毒载量较低,但它有足够的病毒供这项技术检测。”

谢卡瓦特说,重返学校的儿童,再加上充分研究表明,得不到充分服务的人群暴露于艾滋病的风险更高,这突出表明需要采用非侵入性和快速的诊断方法。他说,呼吸采样可以用于管理和缓解未来的公共卫生挑战。

德拉维德说,他想象人们进入酒店、医院和学校,拿起他的一种测试仪器呼吸,然后在房间的另一边知道自己是否被感染。德拉维德说,快速了解那些没有表现出症状的病人,“改变了缓解策略的工作方式。”

-由Chris Vavra编辑,网页内容经理,控制工程, CFE媒体与技术,cvavra@cfemedia.com


作者简介:西北大学的莱拉·雷诺兹