《PLoS Pathog:我国科学家开发出一种快速、准确、低成本的COVID-19测试方法》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2020-08-31
  • 在一项新的研究中,来自中国广东省医学科学院、云南农业大学、中国医学科学院、北京协和医学院、复旦大学附属华山医院和徐州医科大学附属医院等研究机构的研究人员报道一种新型低成本的COVID-19测试方法可在不需要复杂设备的情况下快速提供准确的测试结果。相关研究结果于2020年8月27日发表在PLoS Pathogens期刊上,论文标题为“Development and evaluation of a rapid CRISPR-based diagnostic for COVID-19”。

    对快速筛查和识别COVID-19的需求激增带来了巨大的诊断挑战。宏基因组新一代测序(mNGS)和逆转录PCR(RT-PCR)一直是诊断COVID-19最常用的分子方法,但每种方法都有其局限性。比如,测序成本高,周转时间近一天,而RT-PCR需要专业设备,难以大规模部署。缺乏快速准确的分子诊断工具阻碍了公共卫生部门对病毒威胁作出高效反应。

    在这项新的研究中,这些研究人员利用近年来广泛用于基因编辑的CRISPR技术,开发了一种替代性的COVID-19测试方法。这种被命名为CRISPR-COVID的测试方法能够高通量检测SARS-CoV-2--导致COVID-19的新型冠状病毒。CRISPR-COVID可在短短40分钟内提供与mNGS相当的灵敏度和特异性。当大规模生产时,CRISPR-COVID测试的材料成本可低于70美分,这表明CRISPR-COVID不仅在技术上,而且在财务上也是一个有竞争力的替代方案。

    这些作者指出,“在这项研究中,我们开发出一种基于CRISPR的COVID-19等温诊断方法,具有接近单拷贝的灵敏度。我们展示了一种基于CRISPR的COVID-19测试方法,它提供了更短的周转时间和巨大的诊断价值,即使在资源不足的环境中也不需要热循环仪。”

  • 原文来源:https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1008705;https://medicalxpress.com/news/2020-08-fast-accurate-low-cost-covid-.html;http://news.bioon.com/article/6777798.html
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  • 《科学家开发出一种检测CRISPR脱靶效应的新方法》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:huangcui
    • 发布时间:2019-04-25
    • 自从CRISPR基因组编辑技术于2012年发明以来,它已经显示出治疗许多难治性疾病的巨大希望。然而,科学家们一直在努力在治疗相关的细胞类型中鉴定潜在的脱靶效应,这仍然是将治疗方法转移到临床应用的主要障碍。如今,在一项新的研究中,来自美国加州大学伯克利分校、加州大学旧金山分校、格拉德斯通研究所和瑞典阿斯利康公司的研究人员开发出一种可靠的方法来实现这一目标。相关研究结果发表在2019年4月19日的Science期刊上,论文标题为“Unbiased detection of CRISPR off-targets in vivo using DISCOVER-Seq”。论文通讯作者为加州大学伯克利分校的Jacob E. Corn。论文第一作者为加州大学伯克利分校的Beeke Wienert和Stacia Wyman。 CRISPR通过在特定位置切割DNA来编辑人的基因组。所面临的挑战是确保这种工具不会在其他地方进行切割,即一种被称为“脱靶效应”的DNA损伤,这可能会带来无法预料的后果。 Wienert博士表示,当CRISPR进行切割时,DNA会被破坏。因此,为了生存,细胞将许多不同的DNA修复因子募集到基因组中的特定位点上以修复断裂并将切割末端连接在一起。他们认为如果他们能够找到这些DNA修复因子的位置,就可以鉴定出被CRISPR切割的位点。 为了测试这种想法,这些研究人员研究了一组不同的DNA修复因子。他们发现其中的一种称为MRE11的DNA修复因子是DNA切割位点的第一批响应者之一。他们利用MRE11开发了一种名为DISCOVER-Seq的新技术,它可以识别出CRISPR切割基因组的确切位点。 论文共同作者、格拉德斯通研究所高级研究员Bruce R. Conklin博士解释称,人类基因组非常庞大---如果你打印完整的人DNA序列,那么你最终会得到一本高达16层的小说。当想用CRISPR切割DNA时,这就像试图删除这本小说中特定页面上的一个特定单词一样。可以将DNA修复因子视为给这本书添加的不同类型的书签。虽然一些DNA修复因子可能会将整个章节作为书签,但是MRE11却是一个能够精确到这本书中已发生变化的字母。 目前存在检测CRISPR脱靶效应的不同方法。然而,它们具有一些不足之处,比如产生假阳性结果和杀死它们正在检查的细胞。此外,迄今为止最常用的方法仅限于在实验室中用于体外培养的细胞,但不包括它在患者来源的干细胞或动物组织中的使用。 Corn表示,鉴于他们的方法依赖于细胞的自然修复过程来识别切割位点,它经证实是一种侵入性更小、更可靠的方法。他们能够在诱导性多能干细胞、患者细胞和小鼠中测试其新开发的DISCOVER-Seq方法,而且研究结果表明这种方法可潜在地用于任何系统,而不仅仅是在实验室中。 这种正在用于新的细胞类型和系统中的DISCOVER-Seq方法也揭示出对CRISPR编辑基因组机制的新认识,这将导致更好地理解这种工具如何发挥作用的生物学特性。 Conklin指出,这种新方法极大地简化了识别脱靶效应的过程,同时也提高了结果的准确性。这可能更好地预测基因组编辑如何在临床环境中发挥作用。因此,它代表了改善临床前研究和让基于CRISPR的疗法更接近有需要的患者的一个重要步骤。
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    • 编译者:YUTING
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    • Medicalxpress网站12月8日消息,新加坡的研究人员开发出了一种新的COVID-19抗原快速检测(ART)方法。该方法使用专有的试剂盒扩增技术,可在家中自我检测或在护理点使用唾液样本进行检测,其灵敏度高于目前的ART检测,接近实验室聚合酶链式反应(PCR)检测。该技术被称为平行扩增唾液快速检测(PASPORT),可在几分钟内产生结果,无需额外的设备或经过专门培训的人员。针对SARS-CoV-2的口服抗病毒药物即将问世,COVID-19将来可能会在初级保健机构中得到诊断和治疗。可以在现场进行的测试将使医生能够准确诊断COVID-19并适当地开出药物,进而减轻在医院管理病例的需求。此外,与PCR检测相比,PASPORT的预期成本低且易于使用,可以帮助新加坡和世界各国对COVID-19进行早期诊断,以启动适当的病例管理。该研究发表在期刊Microchimica Acta上。 与使用鼻拭子或咽拭子的测试不同,基于唾液的测试很方便,其更容易实现自我检测。但是,到目前为止,用于检测SARS-CoV-2的唾液测试并不可靠,无法大规模推广。这是因为被检测者在进食或饮水后,其唾液中病毒颗粒的浓度急剧下降。因此,唾液抗原测试通常只有在早上,禁食一夜后以及早餐或刷牙前进行才可靠。这使得在一天中的其他时间进行的唾液测试不太可靠。像其他ARTs一样,PASPORT使用纳米颗粒来结合病毒。但PASPORT增加了第二种类型的纳米颗粒,该纳米颗粒结合第一种纳米颗粒以放大信号。这使得PASPORT检测在发现和标记病毒方面更加敏感,可在一天内的任何时间进行检测,即使在进食或饮水后,其敏感性也不会受到影响。与其他扩增技术相比,PASPORT在低病毒载量下也能够实现准确检测,具有极高的灵敏度。一项包括100多名参与者的临床研究显示,与黄金标准PCR测试相比,PASPORT检测病毒的灵敏度为97%,特异性为90.6%。