国家标准与技术研究所 NIST物质包含了这里显示的两个核糖核酸片段
这两个片段中的每一个大约有4000个字母长
NIST的研究人员选择合成这些特殊的片段，因为它们含有大量诊断测试(包括疾病控制中心设计的测试)所针对的核糖核酸序列
信用:N
Hanacek/NIST 国家标准与技术研究所(NIST)的研究人员已经从导致新冠肺炎的非典病毒中提取出合成基因片段
这种材料不具传染性，操作安全，可以帮助制造商生产更准确可靠的疾病诊断测试
对活动性感染的检测——与表明过去感染的抗体检测相反——通过在鼻拭子上检测病毒的基因来进行
但是一个消极的结果并不一定意味着一个人没有疾病
可能是病毒量太低，测试无法检测，尤其是在感染病毒后的第一天
NIST研究科学家梅根·克里夫兰说:“掌握更好的测试敏感度数据将有助于我们了解新冠肺炎测试对实际受影响人群产生负面结果的频率。”
为了帮助解决这个问题，克里夫兰和她在NIST的同事们已经制造出了病毒基因的合成片段，这些片段是用核糖核酸写的，核糖核酸是一种编码信息的分子，很像脱氧核糖核酸
合成核糖核酸不是新的或突破性的
使这种材料引人注目的是，NIST科学家非常仔细地测量了他们运输的每个小瓶中有多少碎片
利用这种材料，研究人员可以通过对已知数量的病毒核糖核酸进行测试来测量灵敏度
他们还可以用它来开发更敏感的测试或更快或更容易管理的新型测试
SARS-CoV-2基因组大约有30000个碱基对长
来自NIST的合成核糖核酸片段各长约4000个碱基对，如下图所示: NIST的研究人员选择合成这些特殊的片段，因为它们含有大量诊断测试(包括疾病控制中心设计的测试)所针对的核糖核酸序列
这些核糖核酸片段由NIST分配到装在干冰中的小瓶中，并附有一份数据表，列出了溶液中片段的浓度
该溶液每微升约含100万份，即百万分之一升(一滴水约含20微升)
NIST用一种叫做数字聚合酶链反应(dPCR)的技术多次测量了这个浓度，这种技术可以计算一定体积液体中的单个DNA片段的数量
研究人员可以使用来自NIST的核糖核酸片段来测量冠状病毒测试的灵敏度
为了做到这一点，他们将使用来自NIST的浓缩液来制作一系列不断稀释的样品
然后，他们将通过他们的测试运行每一个稀释，以找到仍然产生阳性结果的最低浓度的核糖核酸片段
除了测量灵敏度之外，研究人员还可能使用来自NIST的合成核糖核酸来开发更敏感的测试或新型测试
例如，最近的研究表明，通过测试城市污水来追踪新冠肺炎病毒在一个城市的传播是可能的
来自NIST的材料可能有助于研究人员确保他们能够可靠地检测数百万加仑废水中浓度非常低的病毒
NIST正在释放这种合成的核糖核酸作为“研究级测试材料”，尽管NIST的科学家们正计划将它进一步开发成标准参考材料的类型，NIST以此闻名
NIST免费向研究人员、测试制造商和测试实验室提供这些材料
索取材料的技术信息和说明可在NIST网站上查阅
基因供应公司也在合成病毒的部分核糖核酸，但使NIST材料与众不同的是它所带来的数据量
关于NIST科学家如何合成碎片并测量其浓度的详细信息可以在在线指南中找到
其他信息，包括浓度测量的原始数据和统计分析，可在全球网络中心网站上获得
作为国家测量实验室，NIST正在提供这些数据，作为其推进测量科学使命的一部分
“测量灵敏度是测试开发的一个重要部分，”负责监督新材料开发的NIST研究科学家彼得·瓦龙说
“我们希望确保人们拥有进行最精确测量所需的材料和信息
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