COVID-19 PCR检测可以冷冻干燥
在抗击COVID-19大流行中,不仅是疫苗需要复杂的冷供应链和冷藏库。聚合酶链式反应(PCR)检测——通常被认为是检测的“金标准”——也有需要冷冻的酶和试剂。
西北大学(Northwestern University)的研究人员发现,市面上的PCR检测可以经受住冷冻干燥过程,使其在50摄氏度(122华氏度)下保存30天,而不牺牲灵敏度和准确性。
研究人员发现,测试试剂可以预先与标准防腐剂混合,冷冻干燥,然后分发并在室温下存储。当测验是必要的,卫生保健工作者然后加水补充水分,以便立即使用。
新战略可能有助于缓解后勤挑战,使考试更容易获得,帮助学校、企业和体育赛事安全重新开放。对于缺乏可靠电力和制冷的低资源环境,它也可能是一个特别强大的选择。
领导这项研究的西北大学的迈克尔·朱伊特说:“在不同的时间点,COVID-19大流行几乎破坏了我们的医疗保健系统。”“通过我们的战略,我们可以消除冷链运输的需求,并降低现场混合诊断试剂所需的人工成本。如果这能让测试在全球范围内得到更广泛的开发和部署,那将是非常令人满意的。”
这项研究包括卫生保健和实验室工作人员可以立即开始冷冻干燥PCR检测的指导,发表在6月10日的《柳叶刀》杂志上生物技术杂志.
朱伊特是化学和化学的教授生物工程西北大学麦考密克工程学院教授,西北大学合成生物学中心主任。他也是Simpson Querrey研究所、生命过程化学研究所和西北大学Robert H. Lurie综合癌症中心的成员。
与制作宇航员冰淇淋的过程相同,冷冻干燥通过将易腐材料冷冻,然后通过除去冰使其脱水,延长了它们的保质期。今年早些时候,朱伊特领导了一项研究,开发了含有冻干成分的耐货架疫苗。现在,他的团队采用了类似的理念来帮助扩大黄金标准测试的覆盖面。
朱伊特说:“疫情凸显了集中实验室检测的挑战和局限性。”“测试依赖于训练有素的人员,他们拥有大量的专业知识、昂贵的设备和复杂的物流,这需要一个稳定的冷链。目前迫切需要一种易于使用、在护理点减少劳动力、在世界任何地方部署成本低廉的检测策略。”
在他们的新研究中,朱伊特和他的团队直接从供应商那里购买了5套PCR试剂盒。在完全组装反应后,他们添加了简单的防腐剂来稳定混合物,然后在不同的长度、条件和温度下存储测试。
朱伊特说:“我们需要确保在防腐剂存在的情况下,测试仍然有效。”“PCR试剂盒是基于蛋白质的,当暴露在高温或氧气下时,它们会分解,所以我们必须保持低温。如果我们添加防腐剂,它会稳定蛋白质,防止它们分裂。但我们也需要确保防腐剂不会干扰测试中的生物机械。”
在测试的混合物中,研究人员表明,一项商业测试在常温和高温下储存30天后仍然保持活性和敏感性。通过这种策略,检测结果可以在室温下作为干粉分发和存储,并按需重新加水。
朱伊特说:“我们可以在没有冷链的情况下储存这些检测试剂并分发它们。”这一点很重要。它现在是一个多功能的套件,不再需要将多个部分混合在一起调制鸡尾酒。这是一种冷冻干燥和用水激活的测试。”
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