超敏感抗原试验检测SARS-COV-2和流感病毒
加州大学圣克鲁斯分校的研究人员开发了一种基于芯片的新型抗原测试，可以对SARS-CoV-2和流感病毒a提供超灵敏的检测，这两种病毒分别导致COVID-19和流感。
测试足够敏感，以在鼻拭子样本中逐一检测和识别单个病毒抗原。这种超敏技术最终可以作为护理点使用的分子诊断工具开发。研究人员在5月4日发布的文件中报告了他们的调查结果美国国家科学院院刊。
“这是一个基于芯片的生物传感器，可以一次检测单个蛋白质，我们展示了它如何可以同时检测和识别多种疾病的抗原，”资深作者Holger Schmidt说，他是加州大学圣克鲁兹分校的电子和计算机工程教授。
“这是一种寻找分子生物标记的全新方式，而不仅仅是传染病施密特补充说，他是光电子学Kapany主席，并领导着UCSC巴斯金工程学院的W. M. Keck纳米尺度光流体中心。
目前诊断SARS-CoV-2感染的金标准是使用PCR技术扩增少量的病毒基因组材料，样本在UCSC的Colligan临床诊断实验室等集中实验室进行分析。检测病毒蛋白抗原测试,运行速度更快,更容易使用和已经批准的测试点的护理(例如,医生办公室)甚至供家庭使用,但这些测试并不被认为是足够准确的临床决策,和他们的结果可能需要确认更可靠的技术。
这种新的芯片抗原检测不仅高度敏感，而且可以同时检测一个样本中的多种病毒。这对于COVID-19和流感等有类似症状的疾病非常重要。为控制COVID-19大流行而采取的措施已显著降低了流感发病率，但未来医生可能需要快速检测，以告诉他们患者感染了哪种呼吸道病毒。
Schmidt的实验室与Brigham Young University的Coauthor Aaron Hawkins合作，为生物医学诊断开创了“Optovic Chip”技术，结合了微流体（微小通道用于处理芯片上的液体样品），具有单分子的光学分析的集成光学分析。
开发新的抗原检测，施密特的团队设计了一种荧光探针，其亮度足以让芯片上的单个标记物被光学检测到。他解释说:“检测单个标记的能力意味着不需要扩增步骤，这消除了处理的一些复杂性。”
当COVID-19去年成为全球大流行时，施密特的实验室一直在开发其他传染病的检测方法。起初，由于全州停工，所有人都待在家里，研究工作陷入停顿。但施密特很清楚，他的实验室正在开发的用于寨卡病毒和其他传染病的诊断技术可以适用于COVID-19。
“一旦我们被允许回到实验室的基本研究，我的学生就开始在实验室上工作，以便在冠状病毒测试中，”施密特说。“这是我学生从头开始发展这些测试的英勇努力。首先，我们被大流行关机，然后野火击中，我们不得不将我们的样品撤离到斯坦福并再次关闭。但他们继续下去。”
研究生亚历山德拉·斯丹博领导了这项工作，他是这篇论文的第一作者。该团队与校园诊断实验室合作，获取了用于检测的鼻拭子样本。他们只使用了对冠状病毒检测为阴性的样本，并在样本中加入了临床相关浓度的病毒抗原，以验证测试结果。
该测试使用了一种通常用于免疫测定的“抗体夹心”方法。在这种情况下，针对目标抗原的特异性抗体被附着在磁性微珠上，这样样本中的任何目标抗原就会附着在微珠上。清洗后，加入带有荧光标记的第二种抗体，它可以与珠子上的任何目标抗原结合。荧光标记物通过一个可以被紫外线劈开的间隔物附着在抗体上，释放标记物通过检测芯片，在那里它们被一个一个地检测到。研究人员在冠状病毒抗体上添加绿色标记物，在流感抗体上添加红色标记物，以区分这两种病毒。
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