1 小时内快速检测新冠病毒,麻省理工张锋团队开发出新方法

生物医学
1 小时内快速检测新冠病毒,麻省理工张锋团队开发出新方法
麻省理工科技评论 2020-02-16

2020-02-16

麻省理工张锋团队研发出一种新的 COVID-19 检测方法,能在 1 个小时内完成检测
医疗
麻省理工张锋团队研发出一种新的 COVID-19 检测方法,能在 1 个小时内完成检测

2019 年底至今爆发的新型冠状病毒(COVID-19)给全球公共卫生带来了巨大挑战。

为缓解这一困境,来自麻省理工学院和哈佛 Broad 研究所、麦戈文脑科学研究所的一支团队开发出了一种新的 COVID-19 检测方法,能在 1 个小时内完成检测。作者包括著名 CRISPR 大牛张锋教授,相关研究成果已经提交到 bioRxiv。

但需要指出,由于这项技术仍处于非常初步的阶段,还未在真实患者样本中进行检测,因此团队也强调,这种方法目前不能用于临床上对 COVID-19 的诊断。

1 小时内快速检测新冠病毒,麻省理工张锋团队开发出新方法

(来源:bioarxiv)

该方法基于 CRISPR,利用了张锋团队此前开发的 SHERLOCK 技术,可以快速检测新冠病毒 RNA。

根据 DeepTech 此前报道,实验证实,基于 CRISPR-Cas13 的 SHERLOCK 技术,在多种人类样本(如唾液)中发现寨卡、登革热等病毒的 RNA 序列,甚至一些与癌症突变相关的序列。其对 RNA 和 DNA 的检测灵敏度都达到了单分子级。

而且,张锋团队还为更好地使用 SHERLOCK 开发了类似于验孕棒一样的试纸检测方法:不需要任何特殊设备,只需一张试纸,SHERLOCK 就能显示出病毒感染检测结果,非常易于使用。

1 小时内快速检测新冠病毒,麻省理工张锋团队开发出新方法

图 | SHERLOCK 试纸检测结果展示

用在 COVID-19 的检测中,张锋团队设计了能与新冠病毒特异性结合的 RNA。一种 RNA 识别 COVID-19 的 S 基因,另一种 RNA 则识别 Orf1ab 基因。

在 RNA 找到新冠病毒后,RNA 上绑着的强力剪切酶(Cas13a)就会被释放,切断 RNA 物质。与此同时,他们加入了一种目标 RNA,以判断该剪切酶是否被释放,RNA被剪断与否则用试纸来检测。因此该技术只需 1 小时就能判断是否存在新冠病毒。

1 小时内快速检测新冠病毒,麻省理工张锋团队开发出新方法

(来源:bioarxiv)

具体的检测方案有以下三个步骤,适用于为 qPCR 检测提取的 RNA 样本:

1. 将提取的 RNA 进行等温扩增反应,42°C 下孵育 25 分钟;

2. 步骤 1 反应物加入 Cas13 蛋白、两种设计的 RNA,37°C 孵育 30 分钟;

3. 将试纸条浸入步骤 2 的反应体系中,等待反应 2 分钟。

研究团队表示,该检测方法仍需进一步的优化、测试和临床验证,以开发出用于检测 COVID-19 患者样本中新型冠状病毒的简单系统。同时,研究团队将为任何有兴趣进一步开发和使用此技术的组织免费提供可能有用的信息和技术支持,包括共享可能支持潜在诊断开发的信息。

麻省理工科技评论

From Tech to Deeptech