眼紅不？我國(guó)15分鐘測(cè)出新冠病毒技術(shù)進(jìn)入最后測(cè)試，國(guó)外強(qiáng)烈關(guān)注

 當(dāng)席卷全球的新冠肺炎發(fā)展進(jìn)⼊到后疫情時(shí)代，如何快速現(xiàn)場(chǎng)鑒別診斷攜帶者和潛伏期患者，正成為當(dāng)下新冠疫情防控的重點(diǎn)和難點(diǎn)。日前，美國(guó)知名生命科學(xué)專業(yè)網(wǎng)站BioRxiv刊發(fā)了一篇來(lái)自中國(guó)的、關(guān)于新冠病毒檢測(cè)新技術(shù)的論文，論文稱，研究人員研發(fā)出一種快速檢測(cè)新冠病毒的光學(xué)檢測(cè)方法，通過(guò)該方法，幾乎不需要任何樣品制備，使用一個(gè)刺突蛋白特異性納米等離子體共振傳感器可一步完成SARS-CoV-2新冠病毒粒子的光學(xué)測(cè)量。該研究相關(guān)技術(shù)得到國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。

論文作者分別來(lái)自華中科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院國(guó)家納米藥物工程技術(shù)研究中心、復(fù)旦大學(xué)附屬上海市公共衛(wèi)生臨床中心、量準(zhǔn)（上海）實(shí)業(yè)有限公司等機(jī)構(gòu)與企業(yè)。第一作者為華中科技大學(xué)黃麗萍博士。

該論文發(fā)表后，引起國(guó)內(nèi)外及行業(yè)內(nèi)外強(qiáng)烈關(guān)注，推特上有不少國(guó)外人士表示，希望這個(gè)技術(shù)早日實(shí)現(xiàn)。就外界關(guān)心的問(wèn)題，《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》記者聯(lián)系采訪了相關(guān)機(jī)構(gòu)與企業(yè)研究人員。

BioRxiv網(wǎng)站截圖

通過(guò)階段性病毒檢測(cè)實(shí)驗(yàn)

疫情暴發(fā)以來(lái)，不僅相關(guān)醫(yī)務(wù)人員日夜奮戰(zhàn)，病毒檢測(cè)，疫苗、藥物研發(fā)等領(lǐng)域也都加入戰(zhàn)“疫”序列，相關(guān)研究機(jī)構(gòu)與企業(yè)加速攻關(guān)針對(duì)新冠病毒的有效檢測(cè)、治療器械與藥物。

復(fù)旦大學(xué)附屬上海市公共衛(wèi)生臨床中心研究員、論文作者之一趙晨博士在接受《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》記者采訪時(shí)表示，該機(jī)構(gòu)聯(lián)合中國(guó)其他相關(guān)研究機(jī)構(gòu)與企業(yè)，自疫情發(fā)生以來(lái)就加速推進(jìn)利用自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)開發(fā)針對(duì)新冠病毒的快速有效檢測(cè)技術(shù)與設(shè)備。

上述論文提到，運(yùn)用他們開發(fā)的納米等離子光學(xué)芯片檢測(cè)技術(shù)，可以在15分鐘內(nèi)、30微升樣品中一步檢測(cè)出病毒顆粒，病毒數(shù)量可在30個(gè)到3萬(wàn)個(gè)病毒顆粒的范圍內(nèi)線性量化。“在通用微孔板酶標(biāo)儀和手持智能手機(jī)連接設(shè)備上顯示的測(cè)量結(jié)果表明，我們的低成本快速檢測(cè)方法可以在常規(guī)臨床條件下現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)采用。”

研究人員稱，在對(duì)千余次新冠“假病毒”（將真的新冠病毒中致病基因去除，避免其傳染性，業(yè)界俗稱假病毒）樣本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的數(shù)據(jù)顯示，其檢出準(zhǔn)確率幾近100%。下一步就是對(duì)該研究進(jìn)行真病毒的試驗(yàn)。

華中科技大學(xué)特聘教授，量準(zhǔn)（上海）實(shí)業(yè)有限公司創(chuàng)始人、首席科學(xué)家劉鋼對(duì)《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》記者解釋，“假病毒”的形狀大小、表面蛋白質(zhì)的組成都跟真病毒一樣。假病毒基因做人為改變?nèi)コ�了致病性，即使人體接觸了它，也不會(huì)感染生病。

趙晨表示，“假病毒攜帶真病毒的表面糖蛋白，而缺少病毒的內(nèi)部蛋白，因此對(duì)假病毒的檢測(cè)特異性和靈敏度應(yīng)該可以與對(duì)真病毒的檢測(cè)相匹配。理論上可以認(rèn)為通過(guò)假病毒的實(shí)驗(yàn)，真病毒應(yīng)該也沒有問(wèn)題。” 

“不過(guò)，檢測(cè)真病毒是否達(dá)到同樣的靈敏度（30個(gè)病毒）還存在變數(shù)，因?yàn)檎娌《竞图俨《颈砻娴拇掏惶堑鞍酌芏扔锌赡艽嬖诓町悺５�這個(gè)差異應(yīng)該不大，一個(gè)佐證是中和抗體對(duì)假病毒的中和效應(yīng)和對(duì)真病毒的中和效應(yīng)成正相關(guān)關(guān)系。”趙晨進(jìn)一步解釋說(shuō)。

實(shí)驗(yàn)人員在進(jìn)行病毒檢測(cè)實(shí)驗(yàn) 圖片來(lái)源：受訪者提供

基于等離子共振SPR技術(shù)進(jìn)行的創(chuàng)新

目前，在新冠病毒檢測(cè)領(lǐng)域，核酸檢測(cè)是大量采用的檢測(cè)方式，通過(guò)核酸檢測(cè)，再結(jié)合血液、CT等化驗(yàn)檢驗(yàn)方法，一般就能對(duì)感染者進(jìn)行確診或排除感染。

但核酸檢測(cè)出結(jié)果的時(shí)間相對(duì)來(lái)說(shuō)不是特別快。這在大規(guī)模檢測(cè)需求爆發(fā)時(shí)，成為一個(gè)需要應(yīng)對(duì)的難題。

趙晨表示，該研究跟核酸檢測(cè)是基于不同的技術(shù)與原理。“我們的研究是在傳統(tǒng)表面等離子共振SPR技術(shù)基礎(chǔ)上的創(chuàng)新，主要是在芯片材料上的改進(jìn)，使得測(cè)量不再需要復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，LED光源就可以，而且大大提高了檢測(cè)的靈敏度。在新冠病毒顆粒的檢測(cè)中，誘餌蛋白為病毒表面刺突糖(S)蛋白的特異性結(jié)合抗體，而被捕獲的是人唾液或鼻咽拭子里的病毒顆粒。”

劉鋼介紹，核酸檢測(cè)要經(jīng)過(guò)較多的步驟，因?yàn)楹怂崾请[藏在病毒顆粒內(nèi)的，所以先要將病毒裂解，再把裂解后的病毒中RNA提取出來(lái)，提取完后還要做一個(gè)逆轉(zhuǎn)錄，把RNA變成DNA，再用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)PCR的方法來(lái)進(jìn)行擴(kuò)增，最后通過(guò)熒光染色檢測(cè)。所以，它對(duì)檢測(cè)場(chǎng)所和檢測(cè)人員的技術(shù)水平要求也較高，需要專門的實(shí)驗(yàn)室和經(jīng)過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的人員來(lái)操作。

“我們要做的是什么事情呢？就是直接根據(jù)病毒表面的刺突S蛋白的特異性，錨定病毒，把整個(gè)病毒顆粒完整地抓取出來(lái)。比如直接用芯片，將被檢測(cè)人員唾液中間的新冠病毒顆粒抓取到芯片表面，只要病毒一到芯片表面就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很強(qiáng)的信號(hào)變化，便攜檢測(cè)機(jī)器就可以讀取到這個(gè)信息。這就是我們的檢測(cè)原理。操作比較簡(jiǎn)便，所以省時(shí)。我們對(duì)‘假病毒’的實(shí)驗(yàn)顯示，只要樣本里面有超過(guò)30個(gè)病毒顆粒，基本上可以100%把它檢測(cè)出來(lái)，準(zhǔn)確率和靈敏度相當(dāng)高。” 劉鋼說(shuō)。

劉鋼坦言，將納米SPR微測(cè)芯片技術(shù)應(yīng)用到直接快速檢測(cè)新冠病毒顆粒領(lǐng)域是他們的首創(chuàng)，也申請(qǐng)了檢測(cè)芯片專利的技術(shù)，但相關(guān)基本物理原理并不是一個(gè)新事物。SPR檢測(cè)原理其實(shí)是已經(jīng)在歐美、日本等地區(qū)非常成熟的分子檢測(cè)技術(shù)原理，已經(jīng)被寫進(jìn)各國(guó)藥典，這個(gè)技術(shù)也不僅可用在新冠病毒檢測(cè)上，像豬流感、埃博拉和艾滋病毒等病毒都可以運(yùn)用這類技術(shù)來(lái)檢測(cè)。

而在檢測(cè)芯片方面，劉鋼介紹，“我們使用的檢測(cè)芯片是由武漢新芯和臺(tái)積電等知名芯片企業(yè)為我們代工生產(chǎn)的。臺(tái)積電和武漢新芯知道我們?cè)谘邪l(fā)檢測(cè)新冠病毒的芯片技術(shù)后，就同意給我們供貨，為我們提供了很大幫助。”

實(shí)驗(yàn)人員在進(jìn)行病毒檢測(cè)實(shí)驗(yàn) 圖片來(lái)源：受訪者提供

新冠快檢技術(shù)成為“剛需”

新冠疫情暴發(fā)以來(lái)，病毒檢測(cè)成為非常重要的環(huán)節(jié)。但由于醫(yī)療條件與檢測(cè)試劑盒等生產(chǎn)產(chǎn)能的限制，檢測(cè)一度成為對(duì)疑似感染者進(jìn)行確診的難點(diǎn)。

中國(guó)國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)醫(yī)政醫(yī)管局監(jiān)察專員郭燕紅6月24日表示，截至6月22日，全國(guó)醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)進(jìn)行核酸檢測(cè)累計(jì)達(dá)9041萬(wàn)人/份。

6月中旬，北京疫情出現(xiàn)反復(fù)。6月11日至7月7日，北京市完成了超過(guò)1100萬(wàn)人次的核酸檢測(cè)。

此前，由于短期內(nèi)檢測(cè)人員數(shù)量劇增，一些非高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)的北京市民想要自愿做核酸檢測(cè)，通常需要提前數(shù)天進(jìn)行預(yù)約。

家住朝陽(yáng)區(qū)的吳女士告訴 《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》記者，6月下旬，因?yàn)橐�去外地出差，就想�?lián)系做核酸檢測(cè)，但在家附近的醫(yī)院?jiǎn)柫艘幌�，并打電話咨詢了幾家醫(yī)院，相關(guān)檢測(cè)預(yù)約都已經(jīng)排到一兩周后。談到新冠快檢技術(shù)，吳女士表示，“如果真有又快又準(zhǔn)的檢測(cè)方法，那就方便了。”

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，盡管目前北京疫情趨穩(wěn)，但從全球范圍來(lái)看，疫情形勢(shì)仍然嚴(yán)峻，未來(lái)的不確定性還很大，常態(tài)化防控成為必要。而快速檢測(cè)技術(shù)如果能通過(guò)驗(yàn)收，確認(rèn)其準(zhǔn)確性，并投入應(yīng)用，將有助于緩解大規(guī)模檢測(cè)的壓力，以及滿足常態(tài)化防控動(dòng)態(tài)檢測(cè)的需求。

華大基因CEO尹燁近日在接受媒體采訪時(shí)表示，所有的診斷最后只有2種趨勢(shì)，一種就是類似驗(yàn)孕棒那種即時(shí)檢驗(yàn)，買回家立馬就可以測(cè)；另一種就是全自動(dòng)、大規(guī)模，送到檢驗(yàn)所快速自動(dòng)化完成。新冠肺炎疫情發(fā)生后，給科學(xué)家或者從業(yè)人員幾個(gè)月到一兩年的時(shí)間，就有可能做出來(lái)。不是技術(shù)遙不可及，而是此前沒有這樣大規(guī)模的迫切需求，需求會(huì)催生解決方案。

趙晨表示，他們的技術(shù)離市場(chǎng)應(yīng)用還剩下真病毒和實(shí)際病人樣本的測(cè)試兩個(gè)步驟。

“如果我們的技術(shù)能首先作為核酸檢測(cè)的一個(gè)補(bǔ)充，用于初期現(xiàn)場(chǎng)快速篩查或居民自測(cè)，也是為戰(zhàn)‘疫’貢獻(xiàn)了自己一點(diǎn)力量。”劉鋼說(shuō)。