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40分鐘出結果!香港科技大學研製出新冠病毒可擕式檢測設備
   2020-02-17 15:15:05    文字:【】【】【
摘要:採用最新微流控晶片科技,所需樣本少、反應快,便於高通量測試。

新冠病毒疫情形勢嚴峻,如何快速診斷成為亟待解决的一道難題。
2020年2月6日,香港科技大學(HKUST)在官網宣佈,已研製出截至目前全球最快的可擕式2019-Ncov檢測設備「現場快速分子診斷移動箱」,從取樣、測試到檢測病毒僅需40分鐘,大大縮短了新冠病毒感染者的確診時間。


採用最新微流控晶片科技
笔者瞭解到,該檢測設備使用了標準的快速測試工具(例如用於流感的工具),主要配備核酸擴增檢測分析儀、荧幕、預處理儀器、微流控晶片(注:指通過微米級的通道將液體的混合單元、分離單元、生化反應單元等集成到一塊晶片上的科技,由於集成度非常高、尺度大多為微米級,故所需樣本或反應試劑少、反應快,便於高通量測試)和新型冠狀病毒核酸檢測試劑盒,可同時檢測8個樣本。
據悉,該設備長33釐米,寬32釐米,高16釐米,重量輕,易攜帶,適用於疾病預防控制中心、海關、出入境檢驗檢疫部門、敬老院等場所的快速現場檢測。


40分鐘出結果!香港科技大學研製出新冠病毒可擕式檢測設備
另外,該設備由生物技術初創公司Shenzhen Shineway Technology研發,該公司由香港科技大學物理系溫維佳教授及其博士畢業生共同創辦,其核心成員均為香港科技大學的研究人員或畢業生,專注於核酸分子實时體外診斷技術開發。該團隊在1月20日獲得新的冠狀病毒序列後便立即開始了這項研究,並在一周內研製出檢測試劑盒。
當前,深圳和廣州兩地的疾病控制與預防中心已經開始使用這一設備,同時研究團隊還向湖北省疾病預防控制中心提供了一套設備。該設備已獲歐盟CE認證,現已具備出口到各歐盟國家及中國香港的資格。


檢測速度優於常規核酸檢測試劑盒
美國疾病控制與預防中心(CDC)指南中對新冠病毒檢測的建議為採集樣本(包括血清、鼻咽拭子、口咽拭子樣本),採用實时逆轉錄酶聚合酶鏈的檢測方法(rRT-PCR)——用於擴增特定DNA片段以選取病毒RNA的分子生物技術。
笔者瞭解到,溫度變化的速度是决定DNA擴增效率高低的關鍵,這就意味著溫度升高得越快,得到測試結果的用時越短。現時常規的大型PCR裝置利用電晶體加熱,檢測新冠病毒通常需1.5-3小時。
基於此,香港科技大學研究團隊開發了一種新型矽基微型加熱器模塊,具有熱質量低、導熱性好的特點,可將常規PCR裝置的溫度從平均每秒4~5℃提高到每秒30℃左右,進而大大縮短了檢測時間。


診斷新冠肺炎最好採取多種手段
實際上,當前核酸檢測試劑盒和CT影像是檢測新冠病毒的兩個主要手段。不過,這兩種方法的準確度並不是100%。
就試劑盒而言,此前有研究人員指出試劑盒通常存在假陽性(誤診)和假陰性(漏診)的問題,若無法控制次品率,可能造成檢測結果出錯。同時,採樣的正確性、採樣的時機、樣本的保存和運輸,甚至不同品牌的試劑等,都可能影響到檢測結果。
而對於CT影像,浙江大學附屬第二醫院放射科主任醫師、中國醫師協會放射醫師分會呼吸專委會主任委員張敏鳴教授認為,CT篩查並不普遍適用,原因在於——第一,CT特別容易產生交叉感染;第二,CT陽性也存在誤診可能。
實際上,在鐘南山院士領銜的名為《中國2019年新型冠狀病毒感染的臨床特征》的論文中也提到:
840名新冠肺炎患者在確診後接受了CT影像,其中只有76.4%表現為肺炎。


由此可見,診斷新冠肺炎最好應採取多種手段。可以看到,上述香港科技大學團隊研發的「現場快速分子診斷移動箱」以檢測耗時短為主要特點,而其準確性並沒有進一步的說明。這一檢測設備無疑對現階段快速診斷新冠肺炎提供了新的解決方案,究竟其表現如何,還有待考量。

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