2021年1月25日

多快能检测到SARS-CoV-2 ?

在过去20年里，人类遭受了几次由新出现的病毒引起的严重流行病，如SARS、猪流感、埃博拉、中东呼吸综合征和(最近的)SARS- cov -2。在每次流行病期间，准确、快速和可获得的分子诊断检测对于控制和预防病毒性疾病至关重要。特别是新冠肺炎疫情在大多数国家迅速蔓延，全球疫情严重，对世界经济和人民正常生活产生深远影响。准确、快速诊断新冠肺炎是控制疫情最关键的措施。一般来说，逆转录酶定量聚合酶链反应(RT-qPCR)是检测核酸基因序列的主要方法。由于样品制备是劳动密集型的工作，必须由专业人员在生物实验室中使用专门的仪器进行，因此RT-qPCR方法的典型周转时间超过24小时。此外，复杂的RT-qPCR过程也可能降低临床敏感性，导致假阴性结果。

最近，郭和北京大学的同事们基于石墨烯场效应晶体管(g - fet)开发了一种前所未有的准确、快速、便携式电子检测器，用于检测COVID-19患者的RNA。如图1所示检测系统主要由两部分组成:即插即用的封装生物传感器芯片和自主研发的电测量机。该方法的独特之处在于，ss-DNA探针与病毒RNA的杂交程度可以直接转化为当前石墨烯通道的变化，无需重复PCR过程，从而为SARS-CoV-2 RNA依赖RNA聚合酶(RdRp)基因靶点的检测提供了~0.1 fg/mL的超低检测限(LOD)。并对多例新冠肺炎患者和健康人群的临床样本进行了验证，检测结果与基于pcr的光学方法完全一致。整个检测过程(不包括从口咽拭子中提取检测目标)大约需要10分钟。由于不涉及耗时的PCR步骤，也不涉及昂贵的仪器，该检测系统能够在专业诊断实验室之外进行大规模的COVID-19即时检测，具有高精度、灵敏度和低成本的优点。

值得注意的是,假阴性结果是核酸检测过程中不可避免的;因此，免疫检测作为辅助技术在COVID-19患者的诊断中具有重要意义，特别是对可疑疾病的诊断。通过将ss-DNA探针替换为SARS-CoV-2抗原蛋白，该检测系统还可以检测SARS-CoV-2 IgM和IgG抗体，LOD为~1 fg/mL。新型冠状病毒肺炎患者和健康人群血清标本的免疫分析结果与基于pcr的光学方法吻合良好。