物理科技生物学-PHYICA

莱茵生物更快、更简单的COVID测试为未来的大流行带来了希望,同时满足了当前的需求

医学研究 2022-03-08 21:52:08

OIL-TAS技术支持在单个设备上集成RNA提取和新型冠状病毒检测

该过程开始于将病毒RNA裂解并捕获到磁珠上(左边的大粉色孔),随后将磁珠磁性输送通过两种洗涤液(蓝色液滴)并进入最终检测溶液(右边的小粉色液滴),在此反应放大病毒RNA进行检测

信用:特里·朱昂 2020年3月初,正当新冠肺炎大流行迫使杜安·胡昂和威斯康星大学的其他研究生研究人员远程工作时,生物医学工程博士

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学生们偶然发现了一篇政治的文章

这个故事给我们敲响了警钟,提醒我们实验室用品的缺乏是如何阻碍美国的COVID测试的

胡昂在大卫·毕比教授的实验室里有研究快速、高效诊断技术的经验,他给导师发了电子邮件,询问他们的研究是否能解决这个问题

18个多月后,胡昂完成了他的博士学位

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并且正致力于商业化一种更快、更简单、更便宜的PCR检测方法,PCR是检测新型冠状病毒的黄金标准

这项测试可以很容易地适应其他传染病,它是基于一种创新的技术组合

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学生特里·胡昂和其他UW-麦迪森合作者在《自然通讯》杂志上发表的一项研究中概述了这一点

考虑到基于聚合酶链反应的检测的成本和复杂性,需要在一个集中的实验室大批量处理,患者通常必须等待至少24小时才能收到结果

相比之下,该团队的油浸无损全分析系统(OIL-TAS)具有更简单的设置,允许它在一小时内产生结果,同时只需要最少的设备

像基于聚合酶链反应的测试一样,TAS石油公司使用核糖核酸提取,然后进行化学反应来检测病毒的核酸(不像抗原测试,抗原测试检测病毒表面的蛋白质,灵敏度较低)

然而,TAS石油公司采用了毕比实验室首创的快速提取方法

它消除了清洗样品的需要,并依赖于不太复杂的化学分析(也是封闭的,以降低污染风险)和不需要长时间热循环的快速检测技术

它还包括大约五年前由毕比实验室科学家李超发明的一种叫做“排斥液体”的微流体技术,这种技术可以防止样本丢失,保护小而珍贵的体积

研究人员已经通过威斯康星校友研究基金会提交了几项与这些技术相关的专利

学分:威斯康星大学麦迪逊分校 虽然杜安·胡昂承认,在TAS石油公司的检测方法不如聚合酶链反应灵敏——在分析临床新型冠状病毒样本时,该小组的检测结果与聚合酶链反应相比,阳性结果的一致性为93%,阴性结果的一致性为100%——但他表示,任何可能错过的阳性结果都应该是在病毒载量低、不太可能传播病毒的患者身上

尽管Juang与flambou Diagnostics(Salus Discovery的一个分支,也是Beebe的几个分支企业之一)正在进行的项目的最终目标是创建一个在家测试,但监管批准的道路是漫长的,而且充满了障碍

这项工作的第一个目标是为医疗保健环境创建一个快速测试,资金来自威斯康星州经济发展公司通过UW-麦迪森的发现到产品办公室提供的州经济参与和发展(SEED)资助

“这是一个真正的实验室质量测试,在护理点的实施中,这是非常罕见的,”毕比说,他也是弗拉姆博诊断项目的负责人,该项目通过政府的翘曲速度行动计划资助,在威斯康星州麦迪逊地区配备实验室的货车上提供高通量、移动的快速测试

毕比希望COVID大流行的一线希望是投资新的诊断技术,这将使人类受益,而不仅仅是一种特定的病毒

他将“曲速行动”的这一方面比作美国宇航局的阿波罗计划,该计划加速了计算机、纺织、电信和一系列领域的发展

Juang和Beebe都表示,他们的护理点测试可以调整,以检测其他呼吸道疾病,如流感和呼吸道合胞病毒(RSV) …或未来的大流行疾病

“基于核酸的检测真的很容易适应不同的传染病,”Juang说

毕比的实验室也在应用同样的基础技术来分析前列腺癌的表观遗传变化,并通过美国国家卫生研究院的两项资助来探索真菌生物学

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