新型快速COVID-19檢測(cè)方法：智能手機(jī)攝像頭與CRISPR技術(shù)相結(jié)合

據(jù)外媒New Atlas報(bào)道，近日有研究人員提出了一種新型的快速COVID-19檢測(cè)方法，有望利用一個(gè)簡(jiǎn)單的手持設(shè)備、鼻拭子和一個(gè)智能手機(jī)攝像頭在30分鐘內(nèi)提供準(zhǔn)確的結(jié)果。這種突破性的設(shè)備有可能被修改為檢測(cè)許多其他病毒性疾病，研究人員與珍妮弗·道德納（Jennifer Doudna）合作開(kāi)發(fā)了這種設(shè)備。道德納因共同發(fā)現(xiàn)革命性的CRISPR基因編輯技術(shù)而獲得了2020年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

目前對(duì)SARS-CoV-2的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）測(cè)試。這種檢測(cè)包括幾個(gè)步驟，涉及將病毒RNA轉(zhuǎn)化為DNA，然后在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)擴(kuò)增這些DNA片段，直到它們達(dá)到可檢測(cè)的水平。整個(gè)過(guò)程涉及龐大的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，可能需要數(shù)小時(shí)。

這項(xiàng)新的創(chuàng)新技術(shù)利用CRISPR基因編輯技術(shù)，基本上跳過(guò)RNA到DNA的轉(zhuǎn)換過(guò)程，直接檢測(cè)特定樣本中的病毒RNA。該技術(shù)此前一直在開(kāi)發(fā)用于檢測(cè)HIV，但在2020年初，研究人員將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到將該技術(shù)轉(zhuǎn)化為快速的COVID-19檢測(cè)。

“我們知道我們正在開(kāi)發(fā)的檢測(cè)方法將是一個(gè)合理的選擇，可以用最少的資源進(jìn)行快速檢測(cè)，從而幫助解決危機(jī)，”新研究的共同第一作者Parinaz Fozouni解釋說(shuō)?！拔覀兪褂玫牟皇潜娝苤腃RISPR蛋白Cas9，它可以識(shí)別和切割DNA，而是Cas13，它可以切割RNA。”

該技術(shù)使用CRISPR Cas13蛋白來(lái)識(shí)別和切割SARS-CoV-2 RNA，第二個(gè)報(bào)告分子通過(guò)發(fā)出熒光信號(hào)來(lái)響應(yīng)RNA的切割。然后將樣品滑入一個(gè)簡(jiǎn)單的熒光檢測(cè)器中，該檢測(cè)器增加了一個(gè)透鏡，以及一個(gè)放大照明的激光器。隨后，放置在上面的智能手機(jī)攝像頭可以檢測(cè)到發(fā)射物，確認(rèn)陽(yáng)性檢測(cè)結(jié)果。

“真正使這種檢測(cè)變得獨(dú)特的是，它使用一步反應(yīng)直接測(cè)試病毒RNA，而不是傳統(tǒng)PCR測(cè)試中的兩步過(guò)程，”新研究的共同作者M(jìn)elanie Ott說(shuō)?！案?jiǎn)單的化學(xué)反應(yīng)，配合智能手機(jī)攝像頭，縮短了檢測(cè)時(shí)間，不需要復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。它還可以讓檢測(cè)產(chǎn)生定量測(cè)量，而不是簡(jiǎn)單的陽(yáng)性或陰性結(jié)果?！?/p>

由于該檢測(cè)沒(méi)有放大SARS-CoV-2的任何痕跡，因此它為臨床醫(yī)生提供了獨(dú)特且極其重要的能力，以估計(jì)給定樣本的病毒負(fù)荷。這意味著醫(yī)生不僅可以監(jiān)測(cè)患者的疾病進(jìn)展，還可以估計(jì)他們可能的傳染性。

“監(jiān)測(cè)患者的感染過(guò)程可以幫助衛(wèi)生保健專業(yè)人員估計(jì)感染的階段，并實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)可能需要多長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)，以及個(gè)人應(yīng)該隔離多長(zhǎng)時(shí)間，”來(lái)自加州大學(xué)伯克利分校的生物工程師Daniel Fletcher表示。

研究人員在《細(xì)胞》雜志上描述了這項(xiàng)技術(shù)，聲稱可以在5分鐘內(nèi)檢測(cè)到陽(yáng)性樣品，而病毒載量較低的樣品可能需要30分鐘。不過(guò)，研究人員表示，該系統(tǒng)可以進(jìn)行優(yōu)化，以獲得更快的結(jié)果。

在這一系統(tǒng)能夠部署在臨床之前，還需要更多的研究，不過(guò)，研究人員希望很快就能有一種快速的護(hù)理點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備。而一般的技術(shù)應(yīng)該很容易被轉(zhuǎn)化為可以檢測(cè)從艾滋病毒到普通感冒等多種病毒性疾病。

珍妮弗·道德納因共同發(fā)現(xiàn)CRISPR基因編輯技術(shù)而在2020年早些時(shí)候獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，她已經(jīng)和同事們一起研究這項(xiàng)診斷技術(shù)兩年了。她提出，將CRISPR技術(shù)作為診斷工具，可以成為幫助醫(yī)生快速、準(zhǔn)確檢測(cè)病毒感染的突破口。

“我們對(duì)基于CRISPR的診斷技術(shù)感到興奮的一個(gè)原因是，在需要的時(shí)候有可能獲得快速、準(zhǔn)確的結(jié)果，”道德納補(bǔ)充道?！斑@在檢測(cè)機(jī)會(huì)有限的地方，或者需要頻繁、快速檢測(cè)的地方特別有用。它可以消除我們看到的COVID-19的許多瓶頸?！?/p>

這項(xiàng)新研究發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上。