开发堪比PCR的家用COVID-19检测方法的准确性、选择性

随着对快速检测新冠病毒的检测方法的需求激增，全国各地的药店和杂货店的检测方法一有库存就卖光了，康涅狄格州立大学的一名研究人员旨在使家庭检测方法更好、更可靠。

刘长春，生物医学工程系副教授，开发了一种基于纸上实验室诊断平台和基于ph值纸的SARS-CoV-2提取和视觉检测设备(称为pH-EVD)病毒导致COVID-19的病毒，正在努力使他的快速检测可用于家庭。

纸上实验室平台检测到两种SARS-CoV-2基因它们在不同变异间高度保守。因此，即使病毒发生变异，刘的测试仍然能够检测到它。pH-EVD测试为患者提供了一个简单的二元反应:SARS-CoV-2病毒阳性或不阳性。

刘的检测工作很像PCR检测，这是检测SARS-CoV-2的金标准，在许多情况下都需要，比如在国际旅行之前、一些手术之前，以及最近在进入一些体育赛事之前。

PCR检测比家用快速检测更可靠，因为PCR检测会寻找SARS-CoV-2的存在遗传物质这样他们就能发现活跃的病毒分子——就像刘的测试一样。

目前可用的快速检测方法可以检测SARS-CoV-2抗原的存在。如果感染者在接受检测时没有产生足够的抗原，他们可能会得到假阴性结果。这是一个潜在的大问题，因为在快速检测发现感染之前，有人可能会在不知不觉中传播病毒数天。如果这些测试在感染结束后或从旧感染中检测到抗原，也可能会给出假阳性结果。

虽然刘的设备和PCR检测都是为了检测SARS-CoV-2遗传物质，但刘的设备看起来更像是一种快速检测，因为它成本低，易于使用，比PCR检测快得多。

刘的pH-EVD设备具有100%的特异性，这意味着它只能检测SARS-CoV-2。这与聚合酶链反应(PCR)检测结果相当。在检测病毒存在与否时，它的准确率也高达89%。刘在《先进纳米生物医学研究》上发表了这些发现。

刘说:“在我们的实验室里，我们用COVID-19临床样本验证了我们技术的性能。”“这与PCR技术相当。”

很难将这种方法与目前可用的快速检测方法进行比较，因为市场上有很多快速检测方法。但一项研究表明，BinaxNOW测试对有症状的个体有87%的敏感性，对无症状的个体有71%的敏感性。

Liu的pH- evd设备包括一个基于纤维素的pH纸膜，就像目前许多可用的一样快速测试．它将含有从鼻拭子中获得的样本的液体输送出去。pH值纸在40分钟内产生颜色信号，表明阳性或阴性结果，而PCR结果需要几天。

患者无需去实验室或诊所就能得到实验室级别的检测结果。

pH-EVD设备不需要任何电力来运行，这使得它比PCR测试更经济实惠。相反，它利用化学反应自动产生的热量来为这一过程提供燃料。这使得核酸可以在恒温下扩增。这种放大使这项技术能够捕捉到病毒基因。

该平台还可以通过修改选择的基因，应用于诊断其他病毒，如HIV、流感病毒或高危HPV病毒。

纸上实验室诊断平台采用CRISPR技术检测SARS-CoV-2基因。作为一种诊断工具，CRISPR可以定位感兴趣的基因并对其进行剪辑。这个片段产生了一个可观察到的信号，在刘的平台上，这个信号在纸上显示为荧光填充，表明结果为阳性。该设备还可以测试“管家”基因。这个基因会在论文上做标记，表明测试是用高质量的样本正确完成的。

“我认为，在不久的将来，理想情况下，传染病诊断将在家里和小诊所完成，”刘说。“这项技术可以适用于基于家庭的COVID-19诊断或其他疾病诊断。如果能成功商业化，我认为这将是一个非常广阔的市场。”