新型COVID-19检测方法将SARS-CoV-2与其他冠状病毒区分开来,准确率100%

D4磁带

这种护理点装置使用流体的物理学通过其组分吸引几滴血液和生物医学润滑剂,以测试Covid-19抗体和生物标志物,而无需任何电力。信誉:杰克希格德

平台还可以预测Covid-19案例严重程度和免疫因变种。

Duke大学的生物医学工程师展示了一种平板电脑大小的装置,可以同时可靠地检测多个Covid-19抗体和生物标志物。

初步结果显示,该测试可以区分SARS-CoV-2和其他四种冠状病毒产生的抗体,准确率为100%。

研究人员现在正在努力看待易于使用的能量无关的护理点装置,以预测Covid-19感染的严重程度或对病毒变异的人的免疫力。

还有最近显示相同的“D4测定”平台可以在比金标准聚合酶链反应(PCR)测试早期的每天检测埃博拉感染,研究人员表示,结果表明该技术如何适应其他当前或未来的疾病.

调查结果于2021年6月25日在网上公布科学推进

D4范围

通过该电池供电的平板电脑大小的示波器读取D4测定,使整个东西抛入背包并以最小的资源在护理点使用。信誉:杰克希格德

“D4试验花了6年时间的发展,但世卫组织宣布疫情大流行时,我们开始努力把所有的的工作压缩到几个月我们可以探讨测试可以作为一个公共卫生工具,“Ashutosh齐库提说,主席艾伦·l·Kaganov特聘教授和杜克大学生物医学工程。“我们的测试既能适应,又能真正做到即时护理,这显然是便携式、快速和经济有效的诊断最有用的情况。”

这项技术依赖于一种聚合物刷涂层,这种涂层作为一种不粘涂层,在潮湿的情况下,除了需要的生物标记外,其他任何东西都不能附着在测试玻片上。这种不粘防护罩的高效性使得D4检测对低水平的目标异常敏感。该方法允许研究人员在载玻片的不同区域打印不同的分子陷阱,从而一次性捕获多个生物标记物。

该平台的当前迭代还具有微小的图案隧道,其使用液体物理学来绘制通过通道的样品而无需任何电力。只需一滴血液和一滴生物分子润滑剂,测试在几分钟内自动运行,并且可以大致读取探测器的尺寸非常厚的iPad。

“探测器是由电池供电的,测试根本不需要任何电力,所以你可以把整个东西扔进背包,用最少的资源在护理点进行真正的测试,”设计和建造探测器的奇尔科蒂实验室的博士生杰森·刘(Jason Liu)说。

In the current study, the researchers tested the D4 assay’s ability to detect and quantify antibodies produced against three parts of the COVID-19 virus — a subunit of the spike protein, a binding domain within the spike protein that grabs on to cells, and the nucleocapsid protein that packages the virus’s RNA. The test was able to spot the antibodies in all of the 31 patients tested with severe cases of COVID-19 after two weeks. It also reported zero false-positives in 41 samples taken from healthy people before the pandemic started as well as 18 samples taken from individuals infected with four other widely circulating coronaviruses.

随着大流行于美国的下雨和数百个其他Covid-19抗体试验的发展,研究人员不相信这种特殊的测试可能会在大量方面部署。但他们说,该平台的经过验证的准确性和灵活性使其成为发展到其他类型的测试或未来爆发的主要候选人。

例如,平台可能能够测试人们是否对继续出现的各种Covid-19菌株的免疫力。

开发该测试芯片的奇尔科蒂实验室博士生杰克·赫格盖斯达(Jake Heggestad)表示:“人们对自己是否能免受新变种COVID-19感染有很多疑问,我们的测试可以回答其中一些问题。”“我们相信,我们的平台应该能够区分人们的抗体是可以中和新出现的担忧变体,还是这些抗体不能对新变体起到保护作用。”

研究人员还在努力将平台开发成Covid-19的多个预后标志物的测试,其中包括患者是否可能具有严重疾病的严重情况。

“我们是平台的搭建者,所以我们正在努力展示这种技术可以很容易地改进,以做不同的事情,”为测试开发液体处理系统的研究生大卫·金纳蒙(David Kinnamon)说。“我们正在展示这个单一的平台可以作为诊断,评估感染后的免疫反应和预测疾病的结果,可能所有这些都可以同时进行。”我不知道有多少测试能做到这一点。”

“它可以在超级用户友好和可移动的平台上完成所有这些,”Hegbestad说。“这是在杜克这样的集中设施中做所有这一切的一件事,但它是另一个能够在世界各地的远程位置进行大规模测试并获得良好的敏感结果。”

参考:“多路复用,定量血清学分析COVID-19从血液检测”,雅各布·t·Heggestad David s . Kinnamon莱拉b·奥尔森杰森·刘,加勒特凯利,西蒙·a .墙,所罗门Oshabaheebwa扎卡里·奎因,凯西奥·m·丰特斯丹尼尔·y·乔,安格斯’m .哈科纳尔,卡尔·派普杰克·g·安德森,Ibtehaj a·纳Lingye陈,Loretta G. Que, Thomas Oguin III, Smita K. Nair, Bruce A. Sullenger, Christopher W. Woods, Thomas W. Burke, Gregory D. Sempowski, Bryan D. Kraft和Ashutosh Chilkoti, 2021年6月25日,科学推进
DOI:10.1126 / sciadv.abg4901

本研究由国家自然科学基金(CBET2029361)、美国国家癌症研究所(P30-CA014236, R01-CA248491, UH3-CA211232)、美国国防部(W81XWH-16-C-0219)、英国国防科学院(ACC6010469)、作战伤亡护理研究计划(W81XWH-17-2-0045)资助。

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