清華官宣新冠快速檢測試劑盒：30分鐘出結果，克服假陰性問題
最低4個病毒也能檢出
曉查 發自 凹非寺
量子位 報道 | 公眾號 QbitAI
目前新冠疫情還在全球肆虐，如何快速高效地檢測出新冠患者，是每個國家都頭疼的問題。
但現在，清華團隊帶來了好消息。
他們開發出了一種操作簡便的自動化病毒檢測盒，只需推動兩根撥桿，自己在家里30分鐘就能出結果。
以前去醫院檢測等待隔天才能出檢測結果，而且這種方法最低只需樣本中有4個病毒就能測出陽性，大大降低了假陰性的可能性，減少了漏測、多次檢測的煩惱。
參與研發這款檢測試劑盒的是清華大學藥學院的白凈衛、李寅青與醫學院生物醫學工程系的劉鵬。
△ 劉鵬（左）、白凈衛（中）、李寅青（右）
為什么清華檢測盒這么快？
新冠病毒RNA檢測過程是這樣的。
首先通過咽拭子或鼻咽拭子從人身上提取樣本，然后通過PCR法（聚合酶鏈式反應）對病毒RNA的互補DNA進行增殖，最后用熒光試劑檢測出病毒基因。
整個過程需要經過2-3小時的繁瑣操作和反應才能得到檢測結果。
這一過程最大的瓶頸在于DNA擴增的速度。
白凈衛表示，核酸檢測PCR法利用傳統的方式讓樣品擴增，一開始樣品復制很快，但后期速度就遞減，耗時太長。
而清華大學的檢測試劑盒采用了巢式等溫擴增（ITA）技術。
最后，將反應物在膠體金試紙上通過競爭法顯色，讀取方式與驗孕棒類似。
整個過程理論上22分鐘即可完成，檢測者個人操作的話，30分鐘之內完全可以實現“樣本入，結果出”。
克服假陰性高問題
另外，在取樣過程中，樣本非常容易受到雜質的影響，從而導致核酸提取的損失，雜質還會導致樣本擴增倍率低，最終經常導致“假陰性”情況出現。
清華團隊在樣本獲取、核酸擴增、病原識別、膠體金免疫層析顯色等環節，都進行了整合簡化，減少檢驗人員的干預，提升檢測的靈敏度。
李寅青表示，他們通過優化裂解流程和后端擴增試劑，實現不經過核酸提取直接進入反轉錄等溫擴增的流程，降低檢測過程復雜性，不僅適合未經培訓人員使用，也減少了“假陰性”案例。
大概只需要樣本里有4個病毒就可以檢出。
清華新研發的試劑盒對用19例新冠陽性患者樣本進行了復合，結果全部可以檢出。
操作簡單的試劑盒
這項研究的另一位參與者劉鵬承擔的任務是研發檢測盒，他在醫學院生醫系一直從事微流控與生物芯片方面的研究工作。
有了試劑盒，檢測病毒的操作將由“一體集成化微流控卡盒”集中完成。檢測者使用時只要把兩個推桿上下各一推，30分鐘內就可以查看結果，操作非常簡單。
試劑經過處理后可以常溫保存。卡盒含有USB或電池供電的簡易恒溫電路，可以提供擴增反應所需要的溫度。
為了為提高卡盒的用戶使用體驗，團隊邀請了美術學院副院長趙超教授對卡盒進行結構和外觀設計。
下一步，該項目團隊將驗證試劑盒批量化生產的可行性，同時與醫院合作，加快臨床樣本的驗證。
未來，他們還將進行批量化檢測卡盒研發，進行多樣本檢測，并將開發移動端 App，輔助用戶使用和結果判讀。
參考資料：
https://mp.weixin.qq.com/s/ob8FG7rdpXLCPz078KsiPg
https://weibo.com/1676317545/J3J3koRAw
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