4分鐘檢測到新冠病毒核酸！復(fù)旦研發(fā)新型檢測方法，未來即測即走或?qū)⒊蔀榭赡?/h1>
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從采集到結(jié)果公布，最快需要2小時，這是目前通用的新冠病毒核酸檢測需要的時間。日前，復(fù)旦大學高分子科學系魏大程團隊研發(fā)出一種新型檢測方法，只需4分鐘核酸檢測就能出結(jié)果，相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然生物醫(yī)學工程》上。未來核酸檢測，即測即走或?qū)⒊蔀榭赡堋?span style="display:none">KJ0新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)
基于逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)（qRT-PCR）的核酸檢測是篩查新冠陽性患者的“金標準”。作為一種用于放大擴增特定的DNA片段的分子生物學技術(shù)，它最大的特點是將微量的DNA數(shù)量大幅增加。但qRT-PCR的預(yù)處理和擴增過程增加了檢測時間，檢測過程也需要熟練的技術(shù)人員、特定的實驗室和設(shè)備。
魏大程團隊提出了分子機電系統(tǒng)，這是一種DNA分子自組裝而成，通過外電場驅(qū)動，能精準調(diào)控分子識別和信號轉(zhuǎn)化過程的微型裝置。簡單而言，其工作原理就是將檢測中的化學信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴?span style="display:none">KJ0新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)
運用新方法，通過傳統(tǒng)的鼻咽拭子采集樣本后，樣本中新冠病毒核酸的某一基因片段與分子機電系統(tǒng)會發(fā)生特異性作用，檢測結(jié)果可直接從電學響應(yīng)中讀出，不需要復(fù)雜操作，在4分鐘內(nèi)就可以檢測到新冠病毒。即，晶體管中有電信號反應(yīng)，則樣本呈新冠陽性。
qRT-PCR檢測之所以需要擴增，是因為臨床樣本中核酸濃度與病毒載量非常低。團隊使用病毒轉(zhuǎn)運培養(yǎng)基連續(xù)稀釋樣本中提取的病毒核酸，在低濃度下，qRT-PCR檢測已變得無能為力；而新設(shè)備在病毒轉(zhuǎn)運培養(yǎng)基中濃度降至約0.02拷貝/微升時仍可以檢測到病毒。
在測試新設(shè)備的實驗中，團隊測試了33個來自核酸檢測呈陽性的新冠病毒感染者的鼻咽拭子樣本、23個來自發(fā)燒但核酸檢測呈陰性的患者樣本，以及來自健康志愿者的25個樣本。所有臨床樣本加熱釋放核酸，直接進行測試，無需核酸提取或擴增。結(jié)果顯示，新設(shè)備與qRT-PCR檢測結(jié)果一致。
這一研究成果何時能夠落地？魏大程表示，研究尚處于理論驗證階段，距離產(chǎn)業(yè)化還有一段路程，預(yù)計最快5年內(nèi)能夠落地。“隨著器件尺寸的減小和大批量生產(chǎn)會帶來成本的降低。”一旦開發(fā)成功，這種檢測設(shè)備可以方便攜帶，實現(xiàn)在機場、診所和當?shù)丶痹\室，甚至在家中完成檢測。
據(jù)介紹，除了新冠病毒檢測，該技術(shù)還有可能對其他疾病進行快速的精確診斷，不再需要通常意義上，花費數(shù)小時或數(shù)天才能完成的目標物純化、擴增或培養(yǎng)。“我們也在做一些其他生物標志物的研究，比如，如何準確檢測癌癥標志物。”
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從采集到結(jié)果公布，最快需要2小時，這是目前通用的新冠病毒核酸檢測需要的時間。日前，復(fù)旦大學高分子科學系魏大程團隊研發(fā)出一種新型檢測方法，只需4分鐘核酸檢測就能出結(jié)果，相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然生物醫(yī)學工程》上。未來核酸檢測，即測即走或?qū)⒊蔀榭赡堋?span style="display:none">KJ0新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)
基于逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)（qRT-PCR）的核酸檢測是篩查新冠陽性患者的“金標準”。作為一種用于放大擴增特定的DNA片段的分子生物學技術(shù)，它最大的特點是將微量的DNA數(shù)量大幅增加。但qRT-PCR的預(yù)處理和擴增過程增加了檢測時間，檢測過程也需要熟練的技術(shù)人員、特定的實驗室和設(shè)備。
魏大程團隊提出了分子機電系統(tǒng)，這是一種DNA分子自組裝而成，通過外電場驅(qū)動，能精準調(diào)控分子識別和信號轉(zhuǎn)化過程的微型裝置。簡單而言，其工作原理就是將檢測中的化學信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴?span style="display:none">KJ0新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)
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qRT-PCR檢測之所以需要擴增，是因為臨床樣本中核酸濃度與病毒載量非常低。團隊使用病毒轉(zhuǎn)運培養(yǎng)基連續(xù)稀釋樣本中提取的病毒核酸，在低濃度下，qRT-PCR檢測已變得無能為力；而新設(shè)備在病毒轉(zhuǎn)運培養(yǎng)基中濃度降至約0.02拷貝/微升時仍可以檢測到病毒。
在測試新設(shè)備的實驗中，團隊測試了33個來自核酸檢測呈陽性的新冠病毒感染者的鼻咽拭子樣本、23個來自發(fā)燒但核酸檢測呈陰性的患者樣本，以及來自健康志愿者的25個樣本。所有臨床樣本加熱釋放核酸，直接進行測試，無需核酸提取或擴增。結(jié)果顯示，新設(shè)備與qRT-PCR檢測結(jié)果一致。
這一研究成果何時能夠落地？魏大程表示，研究尚處于理論驗證階段，距離產(chǎn)業(yè)化還有一段路程，預(yù)計最快5年內(nèi)能夠落地。“隨著器件尺寸的減小和大批量生產(chǎn)會帶來成本的降低。”一旦開發(fā)成功，這種檢測設(shè)備可以方便攜帶，實現(xiàn)在機場、診所和當?shù)丶痹\室，甚至在家中完成檢測。
據(jù)介紹，除了新冠病毒檢測，該技術(shù)還有可能對其他疾病進行快速的精確診斷，不再需要通常意義上，花費數(shù)小時或數(shù)天才能完成的目標物純化、擴增或培養(yǎng)。“我們也在做一些其他生物標志物的研究，比如，如何準確檢測癌癥標志物。”
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