钨丝woosmart|检测新冠病毒只需5分钟!这是新科诺奖得主的新技术

作者:辛雨
钨丝woosmart|检测新冠病毒只需5分钟!这是新科诺奖得主的新技术
文章图片
一种基于CRISPR的诊断方法可以缩短新冠病毒的检测时间 。 图片来源:INAFASSBENDER/AFPVIAGETTYIMAGES
2020年诺贝尔化学奖得主、美国加州大学伯克利分校教授JenniferDoudna领导的研究小组利用CRISPR基因编辑技术 , 提出了一种只需5分钟就能检测出新冠病毒的方法 。 该测试方法不需要昂贵的实验室设备来运行 , 可以在医生的办公室、学校和办公楼中使用 。 相关成果发表于预印本平台medRxiv 。
美国加州大学圣巴巴拉分校分子生物学家MaxWilson说 , 这看起来是一个绝对可靠的测试 。
CRISPR诊断是研究人员试图加速新冠病毒检测的一种方法 。 今年5月 , 两个研究小组报告了一种基于CRISPR的新冠病毒检测方法 , 这种方法可以在大约1小时内检测出病毒 , 比传统新冠病毒检测方法所需的24小时快得多 。 而此次新提出的检测方法是目前基于CRISPR最快的诊断方法
CRISPR检测的工作原理是识别一个约有20个碱基的RNA序列 , 这是新冠病毒特有的碱基序列 。 他们通过创造一种与目标RNA序列互补的“向导”RNA , 从而在溶液中与目标RNA序列结合 。 当“向导”RNA与目标RNA结合时 , CRISPR工具的Cas13“剪刀”酶就会启动 , 并切断附近的单链RNA 。 剪切会释放单独的荧光粒子进入测试溶液中 , 当用激光照射样本时 , 释放出的荧光粒子就会发光 , 表明病毒存在 。
然而 , 最初的CRISPR检测方法要求研究人员首先要扩增病毒RNA , 然后再进行检测诊断 , 以增加他们发现信号的几率 。 这无疑增加了检测的复杂性、成本和时间 。
Doudna团队报告的新型CRISPR诊断方法不需要扩增新冠病毒RNA , 该团队花了几个月的时间测试了数百种“向导”RNA , 以找到多个可协同工作以提高检测灵敏度的“向导”RNA 。
研究人员报告称 , 使用单一的“向导”RNA , 可以在每微升溶液中检测到100,000个病毒 。 如果他们添加第二种“向导”RNA , 他们每微升只能检测100个病毒 。
共同领导该项研究的美国加州大学旧金山分校病毒学家MelanieOtt说 , 该方法仍然不如传统的新冠病毒诊断装置好 , 后者使用昂贵的实验室机器追踪病毒 , 可实现每微升追踪一种病毒 。 然而 , 她说 , 新诊断方法能够精确地识别一批5个阳性临床样本 , 每次试验只需5分钟 , 而标准试验则需要1天或更长时间才能得到结果 。
Wilson表示 , 新检测方法还有另一个关键优势:可以量化样本中的病毒数量 。 当传统标准的新冠病毒测试通过扩增遗传物质来达到检测目的时 , 会改变现有的遗传物质数量 , 从而消除了明确样本中病毒数量的任何机会 。
与此相反 , 新检测方法检测到的荧光信号强度与样本中的病毒数量成正比 。 这不仅揭示了样本是否呈阳性 , 还揭示了患者携带了多少病毒 。 Wilson说 , 这些信息可以帮助医生根据每个病人的情况制定治疗方案 。
Doudna和Ott表示 , 他们正在努力验证相关测试设置 , 并研究如何将其商业化 。
【钨丝woosmart|检测新冠病毒只需5分钟!这是新科诺奖得主的新技术】相关论文信息:https://doi.org/10.1101/2020.09.28.20201947