科技日报实习记者 张佳欣
“我如何知道自己被感染了？”“我的免疫力有多强？”“我感染的新冠病毒是哪种变异株？”现在，一种新方法可在几个小时内回答所有这些问题。据8日发表在《自然·生物医学工程》杂志上的论文，美国哈佛大学怀斯生物启发工程研究所开发了一种新的诊断设备，研究团队将该研究所先前的电化学eRapid技术和SHERLOCK疟疾测试方法结合到一个明信片大小的系统中，该系统可同时检测患者唾液中的新冠病毒RNA和抗体，并可扩展检测其他多个生物标志物。这种方法将极大地改善全球对未来大流行病的反应，并为个人应接受何种治疗提供指导。
研究团队选择唾液作为样本材料，因为唾液中既含有病毒颗粒，也含有抗体。SHERLOCK方法可检测新冠病毒RNA的存在，但还需要能够从唾液样本中提取、浓缩和放大病毒RNA，然后将其与CRISPR试剂混合，并将生成的溶液提供给eRapid芯片进行检测。
为此，该团队设计了一种由多个储液器、通道和加热元件组成的微流控系统，可在原型设备内自动混合和转移物质。在第一个腔室中，唾液与一种酶结合，这种酶可打开任何病毒的外壳，暴露它们的RNA。将样本泵入反应室，在那里加热并与扩增病毒RNA的环介导等温扩增（LAMP）试剂混合。放大30分钟后，将含有SHERLOCK试剂的混合物加入到电离室中，然后将样品泵到eRapid电极上。
研究人员使用新冠病毒核酸检测阳性患者的血浆样本进行了测试，该系统能够区分抗S1、S1-RBD和N的抗体，准确率超过95%。在测试中，多路复用芯片可同时以100%的准确率正确识别出阳性和阴性RNA和抗体样本。它还十分灵敏，能够检测到低至每微升0.8个拷贝的RNA的存在。
该设备原型成本低廉，设计紧凑，对用户友好，并且最大限度地减少了患者需要执行的检测步骤，降低了出错的可能性。此外，设备易于制造，可检测来自不同疾病的抗原和抗体，且可安装到用户家中可重复使用的外壳和读出设备中。