核酸檢測是否還能提高速度?日前,北京大學教授黃巖誼在未來論壇介紹了新冠病毒檢測的新技術。
3月下旬,美國藥監局最早批准緊急使用的兩個儀器,分別可以在30分鐘或45分鐘內完成從樣品到結果的檢測全流程。「這一類檢測儀器中最出風頭的,當屬美國總統川普帶貨的那一款,很可惜他在展示時擺放方法不對。」黃巖誼說,這個儀器可以在5分鐘之內給出陽性結果,十幾分鐘給出陰性結果,但真正使用時所花的時間會再長一些。在用來檢測新冠病毒之前,它是用來檢測流感病毒微生物的便攜設備。這個儀器用的是一個相對冷門的擴增方法,叫做切口酶擴增反應,屬於等溫擴增的一種,因此不需要做熱循環,擴增過程在一個恆定的溫度下進行。
除了切口酶擴增反應,還有很多等溫擴增反應可以利用在核酸檢測上。例如環介導等溫擴增,這是日本科學家在2000年左右發明的,不需要很複雜的儀器很快就能做完,且肉眼就可以做判別。我國藥監局也批准了基於這類反應的新冠病毒體外診斷試劑。
此外,還有重組酶聚合酶擴增技術,它通過一個很複雜的循環,實現核酸分子的擴增,雖然複雜但是非常高效。美國華裔青年科學家張鋒將這一技術和基因編輯結合在一起,實現了對RNA的檢測,起名SHERLOCK(福爾摩斯的大名),並用這個名字註冊了企業,來做試劑開發。無獨有偶,美國科學家Jennifer Donna與合作者基於環介導等溫擴增方法,嫁接基因編輯也產生了一個新方法。這兩個方法均可實現30分鐘到50分鐘的檢測,且用試紙條的形式來讀取結果,不需要複雜儀器。
除了縮短檢測時間,對於大規模的檢測,提高檢測通量也是非常重要的。羅氏公司出了一款「巨無霸」儀器,一天不停機大概可以完成3000個核酸檢測,而且幾乎全自動。
自我檢測是否可行?美國第一個獲得藥監局批准的居家自助採樣試劑盒產品是LabCorp公司的產品Pixel,它用棉籤在鼻腔中抹一下,然後寄回到檢測中心做大規模檢測,這樣就不需要做很複雜的採樣。「不過目前,還沒有看到大規模的評價數據出現。畢竟拿棉籤在鼻腔採樣,不太容易做到很好的穩定性。」黃巖誼說。
日前,美國耶魯大學的科學家發表了一篇論文,比較了唾液和鼻咽拭子PCR核酸檢測的效果。實驗結果表明,和鼻咽拭子比,唾液採樣的穩定性相當不錯,甚至更好一些。更有意思的是,從絕大多數患者唾液中檢測到的病毒更多一些,結果可能更加準確,可減少假陰性的出現。美國新澤西的Rutgers大學以及下屬檢測機構已獲得美國藥監局批准,開始使用唾液採集的樣品來進行新冠病毒的檢測。他們採用了一個流水線式的大規模處理的自動化機器,可以每天檢測1萬份樣本。「唾液採樣檢測是非常令人鼓舞的新方法,如果被證明有效,有望很好地解決過去採樣中面臨的問題。」黃巖誼說。