《科学家们开发出多种能快速检测COVID-19的新技术!》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 发布时间:2020-10-30
  • 【1】Nat Protocol:新技术有助于COVID-19的快速移动化检测

    doi:10.1038/s41596-020-0392-7

    在最近一项研究中,科学家们开发出了一种有助于快速提取和分析遗传物质的技术,可用于在移动状态下开展COVID-19测试,包括在机场和远程测试中心。研究人员所开发的“Dipstick”技术可在短短30秒内提取遗传物质,并在40分钟内完成完整的分子诊断。Botella教授说:“目前,该过程是通过使用大型,昂贵的商业装置来实现的,这些装置需要多步操作程序和专门的实验室设备。相比之下,我们的技术非常便宜,几乎可以在任何地方使用,而无需专业设备或实验室。“我们的技术可以从患者样品中纯化DNA和RNA核酸,这是COVID-19诊断的关键一步。

    研究者表示,与我们开发的便携式诊断仪相结合,该诊断仪适合您的手,并可以通过汽车的点烟器接口提供动力,我们可以更快地识别和隔离阳性患者,从而有助于减少疾病的传播。我们希望它将用于将COVID-19诊断测试扩展到非实验室环境,例如机场,远程测试中心和GP诊所。

    【2】Nat Biomed Eng:三十分钟即可快速检测COVID-19

    doi:10.1038/s41551-020-00617-5

    在最近一项研究中,来自韩国的研究人员Chang Ha Woo和Gyoo Yeol Jung教授以及Sungho Jang博士共同开发了SENSR(基于敏感夹板的等温RNA检测)技术,该技术使任何人都可以轻松快速地诊断COVID- 19。这项技术可以在30分钟内诊断出感染,从而减轻了目前集中监测的压力,并尽可能避免与感染患者接触。最大的好处是,即使出现了COVID-19以外的新传染病,也可以在几周内依靠类似的理念开发出诊断试剂盒。

    目前用于COVID-19诊断的PCR分子测试具有很高的准确性,但是需要复杂的制备过程才能提取或精制病毒。由于它需要昂贵的设备和熟练的专家,因此不适合在小型场所中广泛使用。RNA是介导遗传信息或参与控制基因表达的核酸。 POSTECH研究人员设计了该检测试剂盒,以产生核酸结合反应,仅在存在COVID-19 RNA时才显示荧光。因此,可以在短时间内无需任何准备过程就以高灵敏度立即检测出病毒。它与当前的PCR诊断方法一样准确。

    【3】Nat Biotechnol:开发出高灵敏检测COVID-19的新技术

    doi:10.1038/s41587-020-0631-z

    最近发表在Nature Biotechnology杂志上的一项研究中,来自国立杜克大学医学院的科学家与国家传染病中心(NCID,新加坡分子与细胞生物学研究所(IMCB)密切合作开发除了一款新型的检测试剂盒“sVNT”。sVNT能够检测新冠病毒感染者体内是否存在功能性中和抗体(NAb),阻止冠状病毒刺突蛋白与血管紧张素转化酶2(ACE2)宿主受体的结合。

    新加坡和中国的科学家在两个患者队列中对该试验进行了验证,中国的样本量为250个,新加坡的样本量为375个,特异性为99-100%,敏感性为95-100%。sVNT试剂盒可以在一小时内检测出功能性NAb,并通过结合抗体(BAb)对其进行区分,而无需活病毒的存在。与大多数已发布或销售的同型特异性SARS-CoV-2抗体测试相反,它还具有检测患者样品中靶向总受体结合域(RBD)的中和抗体的能力。

    【4】ACS Sensors:20分钟即可检测COVID-19

    doi:10.1021/acssensors.0c01050

    在最近一项发现中,研究者们开发出了使用25微升血浆样品鉴定的COVID-19的方法。由BioPRIA和莫纳什大学化学工程系领导的研究小组,包括来自ARC融合生物纳米科学与技术卓越研究中心(CBNS)的研究人员,开发了一种简单的凝集测定法,用于确定血液样品中是否存在针对SARS-CoV-2感染而产生的抗体。

    虽然当前的拭子/ PCR测试可以用于识别COVID-19呈阳性的病例,但凝集测定法可以用于检测因感染而产生的抗体,从而为接种疫苗的临床试验提供协助。研究结果可以帮助高危国家进行人群筛查,病例鉴定,接触者追踪,在临床试验过程中确认疫苗效力以及分发疫苗。研究结果发表在最近的ACS Sensors杂志上,该创新已申请专利,研究人员正在寻求商业和政府的支持以进行大规模生产。

    【5】Science子刊详解!开发和评估四种检测SARS-CoV-2抗体的血清学测试方法

    doi:10.1126/scitranslmed.abc3103

    新型冠状病毒SARS-CoV-2导致2019年冠状病毒病(COVID-19),如今正在全球肆虐。它是一种基因组为RNA的包膜病毒。SARS-CoV-2感染可能是无症状的,也可能引起广泛的症状,从轻微的上呼吸道感染症状到危及生命的败血症。COVID-19的临床表现包括无症状携带者和以败血症和急性呼吸衰竭为特征的暴发性疾病。目前还没有针对SARS-CoV-2的人类疫苗,但大约有120种候选疫苗正在研发中。在一项新的研究中,来自法国巴斯德研究所、法国国家科学研究中心(CNRS)、法国国家健康与医学研究院(INSERM)和巴黎大学的研究人员进行了一项初步研究以评估几种实验室测试的可靠性,目的是更好地了解针对SARS-CoV-2的抗体反应谱以及这种病毒在人群中的传播情况。

    他们开发和评估了四种检测SARS-CoV-2抗体的方法,以及两种检测中和抗体的方法。这些称为实验室测定的测试方法是COVID-19流行病学研究的第一个阶段,相关研究结果近期发表在Science Translational Medicine期刊上。

    评估无症状和有症状的SARS-CoV-2感染病例的流行率及其抗体反应谱是遏制疫情和阐明这种病毒传播方式的重要部分。目前,PCR测试方法在法国和世界范围内被广泛使用,用于诊断COVID-19以及检测和定量确定SARS-CoV-2 RNA。这些病毒学测试方法对鉴定和监测活动性感染者至关重要。

    【6】Nat Med:开发出一种快速检测人类血液中SARS-CoV-2抗体的测试方法

    doi:10.1038/s41591-020-0913-5

    一项新的研究描述了一种可以检测者血液中是否存在SARS-CoV-2病毒抗体的测试方法。这种测试方法在16名患者中进行了检测,可能有助于鉴定出血浆中含有SARS-CoV-2抗体的个体,所含有的抗体可能用于治疗其他患者。相关研究结果发表在Nature Medicine期刊上。检测SARS-CoV-2 RNA存在的测试方法被广泛用于诊断COVID-19。然而,能够检测病毒抗体存在的测试方法可能有助于确定人群中的感染率。

    文章中,研究人员开发出了一种酶联免疫吸附测试方法,可用于检测SARS-CoV-2抗体的存在。对于这种测试方法而言,他们构建出在这种病毒表面上发现的刺突蛋白(S蛋白)的两个版本。S蛋白介导SARS-CoV-2病毒进入宿主细胞,可被其他冠状病毒感染过程中产生的抗体靶向结合。第一个版本包含了完整的S蛋白,而第二个版本仅限于S蛋白的受体结合结构域(S蛋白的一小部分)。

    【7】Anal Chem:新方法在10分钟内检测出SARS-CoV-2抗体

    doi:10.1021/acs.analchem.0c00784

    随着COVID-19曲线在美国和其他地方显示出变平的迹象,公共卫生官员正在努力了解到底有多少人被感染。现在,Analytical Chemistry杂志上的一项概念验证研究描述了一种快速、灵敏的测试方法,用于检测人体血液中的冠状病毒抗体。这项检测可以帮助医生追踪一个人的疾病暴露情况,以及通过其他方法确认1的疑似COVID-19阴性病例。

    由于COVID-19的症状从轻微到严重不等,有些人显然没有症状,所以在某些时候感染了SARS-CoV-2病毒的人数可能远远高于确诊病例的人数。随着美国各州开始放松对隔离的限制,对普通人群进行广泛的检测将对发现处于疾病早期阶段的人,或没有症状但仍能传染他人的人非常重要。此外,虽然还需要做更多的研究,但有可能的是,对这种病毒有抗体的人可能对未来的COVID-19疫情有免疫力。为了帮助识别目前或过去接触过SARS-CoV-2的人,研究人员希望开发一种快速、灵敏的抗体测试。

    【8】ACS Nano:新型COVID-19测试方法可快速准确地检测SARS-CoV-2病毒

    doi:10.1021/acsnano.0c02439

    新型冠状病毒SARS-CoV-2(之前称为2019-nCoV)导致2019年冠状病毒病(COVID-19),如今正在全球肆虐。数以百万计的人已经测试过这种新型冠状病毒,大多数情况下使用的是依赖于聚合酶链反应(PCR)的试剂盒。这种灵敏的方法可从患者拭子中扩增SARS-CoV-2 RNA,以便可以检测到极少量的病毒。然而,随着COVID-19疫情的急速蔓延,这种实验室方法正在显示出捉襟见肘的迹象。如今,在一项新的概念验证研究中,来自瑞士多家研究机构的研究人员开发出一种基于等离子体光热生物传感器(plasmonic photothermal biosensor)的潜在更准确的诊断方法,相关研究结果发表在ACS Nano期刊上。

    健康专家一致认为,扩大测试对于控制COVID-19的传播至关重要。但是,由于某些试剂的供应有限以及等待现有PCR仪和实验室工作人员的大量样品积压,在包括美国在内的许多国家的测试都滞后了。另外,人们已经报告了许多假阴性和假阳性测试结果。诸如CT扫描和细胞培养之类的其他方法无法提供快速或实时的结果。Wang及其同事们希望开发一种更快、可能更准确的COVID-19测试方法来检测SARS-CoV-2病毒,这可能是PCR的一种实用替代方法。

    【9】Nat Biomed Eng:研究开发新型快速SARS-CoV-2测试,基于新型等离子体荧光体生物标记技术!

    doi:10.1038/s41551-020-0547-4

    圣路易斯华盛顿大学McKelvey工程学院的工程师们已经收到了联邦政府的资金,用于使用一种新开发的技术进行COVID-19快速测试。机械工程和材料科学教授Srikanth Singamaneni和他的团队开发了一种基于超亮荧光纳米探针的快速、高灵敏度和精确的生物传感器,该传感器具有广泛应用的潜力。

    这种被称为等离子体荧光体的超荧光纳米探针也可以在资源有限的情况下发挥作用,因为它只需要更少的复杂仪器就可以读取结果。Singamaneni认为他们的等离子体荧光体生物传感器将比传统的SARS-CoV-2抗体检测方法灵敏100倍。提高敏感性将使临床医生和研究人员更容易发现阳性病例,并减少假阴性的机会。等离子体荧光体的工作原理是将荧光信号与背景噪声的比值增大。想象一下在一个阳光明媚的日子里在外面捉萤火虫。你可能会捕到一两个,但在耀眼的阳光下,那些小虫子很难被发现。但如果这些萤火虫的亮度和大功率手电筒差不多呢?等离子体荧光体有效地提高了荧光标签的亮度,用于各种生物传感和生物成像方法。除了COVID-19检测,它还有可能被用于诊断--例如,通过测量血液或尿液样本中相关分子的水平来诊断一个人是否患有心脏病。

    【10】medRxiv:研究开发更准确更灵敏的SARS-CoV-2测试方法

    doi:10.1101/2020.02.29.20029439

    密歇根州立大学的研究人员已经验证了一种检测冠状病毒的测试方法,这种方法比目前使用的方法更准确,可以帮助解决全国检测工具短缺的问题。不过,这种方法首先需要获得美国FDA的批准,然后才能广泛用于检测疑似患有由SARS-CoV-2引起的呼吸道疾病COVID-19的患者。

    研究人员能够使用不同的化学试剂来进行标准测试,而不是使用那些短缺的试剂,并且液滴数字PCR仪能够在大约一天内产生结果。新的检测方法已经被证明比标准的冠状病毒检测敏感500倍,因为它可以减少由于病毒载量低而将患者误诊为无病的假阴性检测结果的数量,特别是在那些尚未出现症状的患者中。在得到密歇根州立大学的机构审查委员会的快速批准后,研究人员能够对自愿参加测试的大学教职员工进行测试,其中包括一名之前在COVID-19测试中呈阳性的员工。

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    • 自2019年12月8日以来,中国湖北省武汉市报告了几例病因不明的肺炎。大多数患者在当地的华南海鲜批发市场工作或附近居住。在这种肺炎的早期阶段,严重的急性呼吸道感染症状出现了,一些患者迅速发展为急性呼吸窘迫综合征 (acute respiratory distress syndrome, ARDS)、急性呼吸衰竭和其他的严重并发症。2020年1月7日,中国疾病预防控制中心(China CDC)从患者的咽拭子样本中鉴定出一种新型冠状病毒,最初被世界卫生组织(WHO)命名为2019-nCoV。大多数2019-nCoV肺炎患者的 症状较轻,预后良好。到目前为止,一些患者已经出现严重的肺炎,肺水肿,ARDS或多器官功能衰竭和死亡。 2020年2月11日,世卫组织将这种疾病病重命名为2019年冠状病毒病(COVID-19)。同一天,负责分类和命名病毒的的国际病毒分类学委员会的冠状病毒研究小组在bioRxiv上发表了一篇文章,指出该研究小组已经决定,新型冠状病毒2019-nCoV是导致2002-2003年爆发严 重急性呼吸综合征(SARS)冠状病毒(SARS-CoV)的变种。因此,将这种新病原体重新命名为严重急性呼吸综合征冠状病毒2号(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2),或SARS-CoV-2。值得注意的一点是,尽管国际病毒分类委员会冠状病毒研究小组将 病毒命名为SARS-CoV-2,但该研究小组主席John Ziebuhr认为这个名字(SARS-CoV-2)和SARS(严重急性呼吸综合征,也称非典型肺炎)没有关联。不过,这种病毒的重新命名引起了不少争议。据《科学》网站报道,世界卫生组织不满意SARS-CoV-2这个名字,而且不打 算采用此名称。 冠状病毒可引起多种动物的多系统感染。在此之前已有6种冠状病毒可以感染人类,它们主要引起人类的呼吸道感染:两种高度致命性的冠状病毒,即严重急性呼吸道综合征(SARS)冠状病毒(SARS-CoV)和中东呼吸综合征(MERS)冠状病毒(MERS-CoV);4种可导致温 和的上呼吸道疾病的冠状病毒,即HCoV-OC43、HCoV-229E、HCoV-NL63和HCoV-HKU1。 基于此次疫情给中国和全世界带来严重的危害,小编针对Nature期刊上发表的2019-nCoV/COVID-19研究进行一番梳理,以飨读者。 1.Nature:构建出SARS-CoV-2感染的人远端肺类器官模型 doi:10.1038/s41586-020-3014-1 在一项新的研究中,来自美国斯坦福大学医学院等研究机构的研究人员以成人肺泡上皮细胞II型(AT2)或KRT5+基底细胞为来源,培育出长期不含饲养细胞的化学限定性远端肺祖细胞培养物:远端肺类器官(organoid)。相关研究结果于2020年11月25日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Progenitor identification and SARS-CoV-2 infection in human distal lung organoids”。 AT2细胞类器官表现出AT1转分化潜能,而基底细胞类器官产生的管腔内排列有分化的棒状细胞(club cell)和纤毛细胞。对基底细胞类器官的KRT5+基底细胞进行单细胞分析揭示了一个独特的ITGA6+ITGB4+有丝分裂细胞群体,它们的增殖可进一步产生一个TNFRSF12Ahi细胞亚群,这个细胞亚群含有大约10%的KRT5+基底细胞,簇集在终末细支气管内,并表现出丰富的克隆性类器官(clonogenic organoid)生长活性。构建出的远端肺类器官具有顶端朝外的极性,这将ACE2展示在暴露的外表面上,从而促进SARS-CoV-2感染AT2细胞和基底细胞培养物,并鉴定出棒状细胞是一个新的可被这种病毒感染的目标群体。对人远端肺进行长期不含饲养细胞的类器官培养,并结合单细胞分析,确定了未预想到的基底细胞功能异质性,并建立了一种简便的人远端肺感染(包括与COVID-19相关的肺炎)的体外类器官模型。 2.Nature:构建出一种计算机模型,可以准确预测新冠肺炎在美国10个大型城市的传播情况 doi:10.1038/s41586-020-2923-3 在一项新的研究中,来自美国斯坦福大学和西北大学的研究人员构建出一种计算机模型,并利用这种模型通过分析驱动感染风险的三个因素---人们在一天中去了哪里,停留了多长时间,以及有多少其他人在同一时间访问同一地点---准确预测了今年春天COVID-19在美国10个主要城市的传播情况。相关研究结果于2020年11月10日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Mobility network models of COVID-19 explain inequities and inform reopening”。 这项研究合并了人口统计学数据、流行病学估计和匿名手机位置信息,似乎证实了大多数COVID-19传播发生在“超级传染源(superspreader)”场所,比如全方位服务的餐馆、健身中心和咖啡馆,在那里,人们长时间地呆在狭小的空间里。这些研究人员说,他们的模型可以作为官员们的工具,通过揭示新感染和销售损失之间的权衡,帮助他们在重新开始营业(比如在20%或50%的营业能力下)时尽量减少COVID-19的传播。 论文共同作者、坦福大学人文与科学学院社会学教授David Grusky说,这种预测能力特别有价值,这是因为它针对少数族裔和低收入人群不成比例的感染率背后的因素提供了有用的新见解。他说,“在过去,这些差异被认为是由已存在的医疗状况和不平等的医疗服务驱动的,而我们的模型表明,人群流动模式也有助于推动这些不成比例的风险。” 3.Nature:利用K18-hACE2小鼠评估COVID-19发病机制 doi:10.1038/s41586-020-2943-z 在2003-2004年SARS流行期间,由于受感染的小鼠只产生了轻微的疾病,美国爱荷华大学的研究人员和其他人构建出表达hACE2的转基因小鼠(即K18-hACE2小鼠)。K18-hACE2小鼠在细胞角蛋白18编码基因的启动子的驱动下表达hACE2,而且主要是在上皮细胞中表达。受到SARS-CoV感染的K18-hACE2小鼠患上不好处理的脑炎和轻度肺炎。SARS-CoV-2和SARS-CoV都使用hACE2,但在患者的疾病表现中显示出差异。SARS-CoV-2感染上呼吸道的程度比SARS-CoV更大。SARS-CoV-2已经与嗅觉丧失、味觉丧失、血栓形成和肺血管内皮损伤、心脏和神经系统疾病以及儿童和青少年中的多系统炎症等临床表现相关。基于这些观察,爱荷华大学的研究人员推断SARS-CoV-2感染的K18-hACE2小鼠也可能显示出发病机制的差异。 在一项新的研究中,爱荷华大学的Paul B. McCray Jr和Stanley Perlman及其同事们展示了K18-hACE2小鼠对COVID-19疾病的研究和治疗的效用。他们发现SARS-CoV-2感染K18-hACE2小鼠会引起剂量依赖性的致死性呼吸道疾病,其特征类似于严重的人类COVID-19,包括弥漫性肺泡损伤、炎症细胞浸润、组织损伤、肺血管损伤和死亡,其中,有一部分小鼠会因出现脑部感染而死亡。相关研究结果近期发表在Nature期刊上,论文标题为“COVID-19 treatments and pathogenesis including anosmia in K18-hACE2 mice”。 SARS-CoV-2感染的K18-hACE2小鼠重现了许多在COVID-19患者中观察到的发现,因而提供了一个有用的模型来研究发病机制和评估干预措施。 4.Nature:新研究指出超过170万纽约人感染新冠病毒,而且这种病毒早在2月底就已存在于纽约 doi:10.1038/s41586-020-2912-6 新型冠状病毒SARS-CoV-2导致2019年冠状病毒病(COVID-19),如今正在全球肆虐。在一项新的对今年2月初至7月采集的1万多份血浆样本进行的回顾性监测研究中,来自美国西奈山伊坎医学院的研究人员报告,SARS-CoV-2早在今年3月1日纽约市首例COVID-19病例被证实之前就已经存在于该市。他们的研究发现,超过170万纽约人---约占全市人口的20%--已经感染了这种病毒,而且这种病毒的感染死亡率接近1%,比流感的死亡率高10倍。相关研究结果于2020年11月3日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Repeated cross-sectional sero-monitoring of SARS-CoV-2 in New York City”。 在3月8日结束的一周内,纽约市感染病例急剧增加,随后在3月15日结束的一周内,COVID-19死亡病例大幅增加。纽约州于3月22日实施了一项待在家中的命令,此后纽约市的每日病例数开始趋于稳定,然后在4月和5月出现下降。论文共同通讯作者、西奈山伊坎医学院病理学副教授Emilia Mia Sordillo博士说,在3月初当地流行病开始出现时,几乎没有检测能力,但是,“我们如今知道许多无症状病例和轻度到中度的病例可能没有被发现。在这项新的研究中,我们旨在了解普通人群和寻求紧急护理的人的感染动态。” 5.Nature:65岁以下人群的COVID-19死亡人数更可能衡量一个国家的新冠病毒传播率 doi:10.1038/s41586-020-2918-0 在一项新的研究中,来自英国剑桥大学和法国巴斯德研究所等研究机构的研究人员发现鉴于不同国家的老年人口中报告的COVID-19死亡率存在很大差异,简单地比较不同国家的死亡总数可能会对SARS-CoV-2(一种导致COVID-19疾病的冠状病毒)的基本传播水平产生误导。相关研究结果于2020年11月2日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Age-specific mortality and immunity patterns of SARS-CoV-2”。 这项研究强调了欧洲养老院发生的大规模COVID-19疫情,以及一些亚洲和南美国家可能出现的失踪死亡事件,如何扭曲了老年群体的COVID-19死亡数据,使得对这一流行病规模的国家间比较不准确。这些作者表示,报告65岁以下人群死于COVID-19的情况可能要可靠得多,因此可以更清楚地了解这种病毒的基本传播情况,并能更好地进行国家间比较---这对指导政府试图控制COVID-19的策略至关重要。 6.Nature:通过构建肺部类器官和结肠类器官鉴定出新冠病毒抑制剂 doi:10.1038/s41586-020-2901-9 人们迫切需要利用人类疾病相关的细胞构建新的模型,来研究SARS-CoV-2生物学特性和促进药物筛选。鉴于SARS-CoV-2主要感染呼吸道,在一项新的研究中,来自美国威尔康奈尔医学院、芝加哥大学、哥伦比亚大学和中国上海交通大学等研究机构的研究人员利用人多能性干细胞(human pluripotent stem cell, hPSC)开发出一种肺部类器官(lung organoid)模型(下称hPSC-LO)。相关研究结果近期发表在Nature期刊上,论文标题为“Identification of SARS-CoV-2 Inhibitors using Lung and Colonic Organoids”。 hPSC-LO,特别是肺泡II型样细胞,可被SARS-CoV-2感染,并在SARS-CoV-2感染后表现出强劲的趋化因子表达,这与COVID-19患者中观察到的情况相似。这些患者中近25%的人也有胃肠道症状,这与更糟糕的COVID-19临床结果相关。与此同时,作为对hPSC-LO的补充,这些研究人员也利用hPSC构建出结肠类器官(hPSC-CO)来探究结肠细胞对SARS-CoV-2感染的反应。他们发现,多种结肠细胞类型,特别是肠上皮细胞(enterocyte),表达ACE2,并且可被SARS-CoV-2感染。 利用hPSC-LO,这些研究人员对美国食品药品管理局(FDA)批准的药物进行了高通量筛选,并鉴定出SARS-CoV-2的细胞进入抑制剂,包括伊马替尼(imatinib)、霉酚酸(mycophenolic acid, MPA)和盐酸阿的平(quinacrine dihydrochloride, QNHC)。这些药物在生理相关水平下的处理显著抑制了SARS-CoV-2对hPSC-LO和hPSC-CO的感染。 7.Nature:刺突蛋白突变D614G改变了新冠病毒的适应性 doi:10.1038/s41586-020-2895-3 在一项新的研究中,来自美国德克萨斯大学的研究人员通过基因改造让SARS-CoV-2毒株USA-WA1/2020携带D614G突变,并描述了它的影响。他们发现D614G通过提高这种毒株的感染力,增强了它在人肺上皮细胞和原代人气道组织中的复制。相关研究结果近期发表在Nature期刊上,论文标题为“Spike mutation D614G alters SARS-CoV-2 fitness”。 感染了G614变体的仓鼠在鼻腔洗液和气管中而不是在肺部中产生了较高的传染性病毒滴度,这就证实了之前的临床证据发现:D614G突变增加了COVID-19患者上呼吸道的病毒载量,并可能增加传播。 来自受到D614变体感染的仓鼠的血清对G614病毒变体的中和滴度适度高于对D614病毒变体的中和滴度,这表明(i)这种突变可能不会降低临床试验中疫苗对COVID-19的保护能力,(ii)应针对传播中的G614病毒变体进行治疗性抗体检测。结合临床发现,这项研究强调了这种突变在病毒传播、疫苗疗效和抗体治疗中的重要性。 8.Nature:一种新型筛查算法或能将COVID-19的检测成本降低20倍! doi:10.1038/s41586-020-2885-5 近日,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自爱丁堡大学等机构的科学家们通过研究开发了一种新型的数学算法,其对大规模群体进行COVID-19筛查的成本要比单独进行检测便宜20倍左右。研究者表示,应用这种新算法或能一次性对多个样本进行检测,从而就减少了所需的检测总数,并能降低人群进行COVID-19筛查的成本。 研究者表示,这种新方法或能使早期发现疾病爆发变得更加容易,而且初步研究结果也表明,当大多数人COVID-19检测结果呈现阴性时,该方法在识别阳性病例上或许会更加有效;研究者表示,这种名为超立方算法(hypercube algorithm)的新方法目前正在非洲进行首次测试。研究人员从单个棉拭子中提取少量样本,随后混合进行测试,他们表示,即使在混合了99个阴性样本后,他们也能检测到其中掺入的单个阳性样本。 如果最初的测试结果强调混合的样本中包含阳性样本的话,那么研究者就能利用新算法来设计后续的一系列实验,这样就能帮助研究者从混合样本中找到单一的阳性拭子,从而就能快速识别出感染COVID-19的个体。如果初次测试结果表明混合样本中并没有阳性样本,则研究者就不需要进行后续的测试了。研究者表示,这种新算法最适合进行一般人群的常规筛查,而并非针对单一患者,同时还能帮助明显降低人群的检测成本。 9.Nature:详细绘制新冠病毒中和抗体的结合位点,有助开发新的治疗策略 doi:10.1038/s41586-020-2852-1 新型冠状病毒SARS-CoV-2导致2019年冠状病毒病(COVID-19),如今正在全球肆虐。在一项新的研究中,来自美国加州理工学院等研究机构的研究人员描述了针对这种病毒的多种抗体的特征,并鉴定出那些最有效地中和这种病毒的抗体。抗体是人体为应对感染而产生的蛋白。最终,他们希望像这项研究中描述的强效抗体可以作为治疗或预防COVID-19的药物。相关研究结果于2020年10月12日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“SARS-CoV-2 neutralizing antibody structures inform therapeutic strategies”。论文通讯作者为加州理工学院生物学与生物工程系的Pamela Björkman教授。论文第一作者为加州理工学院生物学与生物工程系博士后研究员Christopher Barnes。 一个人可以产生数百或数千种不同的抗体变体来对抗包括病毒在内的任何病原体或外来物,这会导致个人和人群中的抗体具有广泛的多样性。有些抗体比其他抗体更能阻止病毒入侵。想一想一个拳击手与对手交手的众多方式:打脸的一拳比打腿的一拳更有可能击倒对手。当一种抗体有效地使得病毒无法感染细胞---可以说是把它击倒了--这种抗体就是所谓的“中和抗体”。 10.Nature:新冠候选疫苗BNT162b1可引发强劲的人体抗体反应和TH1 T细胞反应 doi:10.1038/s41586-020-2814-7 最近,来自美国辉瑞公司的研究人员报道了一项正在进行的安慰剂对照、观察者单盲(observer-blinded)的1/2期2019年冠状病毒病(COVID-19)疫苗(称为BNT162b1)临床试验的安全性、耐受性和抗体反应数据(Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-2639-4)。该临床试验涉及45名年龄在18岁至55岁之间的健康成年人。其中的一半人被随机选择注射低、中、高剂量的BNT162b1,而另一半人注射 “假疫苗”安慰剂。它的临床结果表明这种候选疫苗在参与者中引起了强大的免疫反应,而且剂量越大,免疫反应越强。注射第二剂“加强”疫苗也会增强免疫系统的反应。 在一项新的研究中,这些研究人员在18~55岁的健康成年人中开展了第二项非随机的开放标签的BNT162b1疫苗1/2期临床试验,评估了这些参与者接种BNT162b1疫苗后的抗体反应和T细胞反应。相关研究结果于2020年9月30日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“COVID-19 vaccine BNT162b1 elicits human antibody and TH1 T-cell responses”。 两剂1至50μg的BNT162b1引起了强劲的CD4+ T细胞反应、CD8+ T细胞反应和强烈的抗体反应,结合RBD的IgG抗体浓度明显高于COVID-19患者恢复期血清样本盘(convalescent sample panel)中的抗体浓度。第43天时的血清SARS-CoV-2中和几何平均滴度为COVID-19患者恢复期血清样本盘的0.7倍(1μg)至3.5倍(50μg)。 免疫血清广泛地中和了具有不同SARS-CoV-2刺突蛋白变体的假病毒。大多数参与者具有偏向于1型辅助性T细胞(TH1)的T细胞免疫反应,而且他们的RBD特异性的CD8+ T细胞和CD4+T细胞发生扩增。很大比例的RBD特异性CD8+ T细胞和CD4+ T细胞产生干扰素γ(IFN-γ)。 11.Nature:震惊!重症新冠肺炎的主要遗传风险因素竟来自尼安德特人 doi:10.1038/s41586-020-2818-3 在一项新的研究中,德国马克斯-普朗克进化人类学研究所的Hugo Zeberg和Svante Paabo研究了一组与感染冠状病毒SARS-CoV-2的患者住院和呼吸衰竭的风险较高有关的基因,发现一些人从尼安德特人祖先(Neanderthal ancestor)那里遗传的基因可能会增加他们罹患重症COVID-19的可能性。相关研究结果于2020年9月30日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“The major genetic risk factor for severe COVID-19 is inherited from Neanderthals”。 这两名研究人员确定这些基因属于一个基因组合,或者说单倍型(haplotype),很可能来自尼安德特人。这种单倍型在欧洲约有16%的人口和南亚一半的人口中发现,而在非洲和东亚则不存在。
  • 《科睿唯安发布2024年度“全球高被引科学家”名单》

    • 来源专题:一流高校动态监测服务
    • 编译者:贾佳
    • 发布时间:2024-11-21
    • 2024年11月19日,科睿唯安发布了2024年度“全球高被引科学家”名单,来自全球59个国家和地区的6,636名科学家入选,他们在过去十年对自然科学和社会科学的单个或多个学科产生了重要的学术影响力。科睿唯安科学信息研究所(ISI?)的文献计量学专家和数据科学家基于WebofScience核心合集(WebofScienceCoreCollection?)引文数据以及定性分析,开展了严格的评估和遴选。2024年度名单提供了对全球顶尖科研人才现状的重要见解,并揭示了不同国家、地区和机构的发展趋势。中国内地和香港入选人员占比显著上升,美国占比则逐渐下降。这种趋势反映出顶尖科研和学术贡献在地理、政治和文化层面正在经历再平衡的过程。2024年度名单主要亮点01美国仍是“全球高被引科学家”名单入选人次最多的国家,共2507人次入选,占总人次的36.4%。美国入选人次占比自2018年(占比43.3%)以来持续下降。02中国内地入选人次数再次大幅增加,共1405人次入选,占比为20.4%,是2018年的逾两倍。在全球高被引科学家上榜人次前十的机构中,清华大学(92人次)上升一位,取代美国国立卫生研究院(90人次),位列第四。03来自59个国家和地区的6636名科学家入选全球高被引科学家名单。85.4%的入选者来自于10个国家和地区,74.4%的入选者集中于排名最高的5个国家和地区。04一些杰出科学家同时在多个ESI学科入选:216人入选两个学科,22人入选三个或以上学科。05美国一些州入选人次表现突出,如:加利福尼亚州有552人次入选,几乎与英国相当。06中国香港入选人次增长强劲,达到134人次,占全球总人次的1.9%。07入选者包括在制药、生物技术、太阳能技术、信息技术等不同领域全球领先企业或机构中从事突破性科研工作的研究人员。这些企业或机构来自全球多个国家,包括:阿斯利康(1人次)、拜耳(2人次)、华大基因(4人次)、DeepMindTechnologies(1人次)、谷歌(4人次)、微软(2人次)和罗氏(5人次)。08在包括政府和其他类型研究机构在内的所有机构中,中国科学院以308人次荣登榜首,多于去年的270人次。其他排名靠前的政府或非大学机构包括:美国国立卫生研究院(90人次)、德国马普学会(56人次)和美国纪念斯隆·凯特琳癌症中心(44人次)。2024年度全球高被引科学家上榜人次前十的国家或地区2024年度全球高被引科学家上榜人次前十的机构