簡(jiǎn)化的測(cè)試在一個(gè)小試管中進(jìn)行，只需幾分鐘。隨著進(jìn)一步的完善，它可能很快就會(huì)出現(xiàn)在醫(yī)生的辦公室里，甚至有一天會(huì)出現(xiàn)像驗(yàn)孕一樣簡(jiǎn)單的家庭測(cè)試。

 

　　領(lǐng)導(dǎo)最新研究的UF化學(xué)工程教授Piyush Jain說(shuō)："我們正試圖建立一種基于家庭的測(cè)試方法，與基于實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試一樣可靠。我們正試圖使測(cè)試變得簡(jiǎn)單，消除對(duì)昂貴設(shè)備的需求，并在短短10到20分鐘內(nèi)提供結(jié)果。"

 

　　為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，Jain的小組正在對(duì)一個(gè)被稱(chēng)為一管式反應(yīng)的系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新，因?yàn)檎麄€(gè)測(cè)試發(fā)生在一個(gè)小試管中。這些測(cè)試基于一種被稱(chēng)為RT-LAMP的技術(shù)，可以擴(kuò)增病毒基因組的一小部分，并在檢測(cè)到病毒時(shí)產(chǎn)生一個(gè)可見(jiàn)的信號(hào)。閱讀這些測(cè)試可以像尋找藍(lán)色一樣簡(jiǎn)單，或者使用一個(gè)檢測(cè)試管中變化的小裝置。

 

　　美國(guó)食品和藥物管理局已經(jīng)批準(zhǔn)了一些針對(duì)COVID-19的家庭一管式測(cè)試，作為緊急使用授權(quán)的一部分，但它們的假陽(yáng)性率相對(duì)較高，這意味著它們并不像它們可能的那樣可靠。

 

　　"我們正在結(jié)合另一項(xiàng)名為CRISPR的技術(shù)來(lái)確定假陽(yáng)性和真陽(yáng)性之間的區(qū)別，"Jain說(shuō)。

 

　　CRISPR在生物技術(shù)領(lǐng)域因其推動(dòng)快速基因工程改進(jìn)的能力而聞名，它有可能在某一天通過(guò)修復(fù)基因組治愈遺傳性疾病。Jain的小組依靠CRISPR系統(tǒng)對(duì)特定基因序列的定位能力。只有當(dāng)諸如肝炎病毒的序列真的存在時(shí)，測(cè)試才會(huì)顯示出陽(yáng)性結(jié)果。

 

　　唯一的問(wèn)題是什么？RT-LAMP技術(shù)需要150華氏度的溫度，而CRISPR在100華氏度時(shí)效果最好。這種差異使得測(cè)試變得更加復(fù)雜，需要兩個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)--對(duì)于家庭使用來(lái)說(shuō)太復(fù)雜了。Jain的團(tuán)隊(duì)一直試圖通過(guò)開(kāi)發(fā)一種能夠承受更高溫度的CRISPR系統(tǒng)來(lái)彌補(bǔ)這一差距。

 

　　研究人員最近從一種嗜熱的細(xì)菌物種中發(fā)現(xiàn)了一種能在140度下生長(zhǎng)的CRISPR酶。在他們的最新工作中，Jain的小組求助于人工智能工具來(lái)分析這種酶，并發(fā)現(xiàn)他們?nèi)绾文茏屗?50度下生存。人工智能程序建議對(duì)該酶進(jìn)行幾十種改變，賈恩的研究小組在實(shí)驗(yàn)室里對(duì)這些改變進(jìn)行了測(cè)試。他們最終找到了對(duì)該酶的四種改變方法，使其在150度下工作。

 

　　"對(duì)任何人類(lèi)來(lái)說(shuō)，對(duì)一種酶做這種分析是非常具有挑戰(zhàn)性的。我們不必花幾年時(shí)間，我們可以在幾個(gè)月內(nèi)做出這些改進(jìn)，"Jain說(shuō)。"由于所有的東西都在同一溫度下工作，現(xiàn)在我們能夠?qū)⑺械臇|西結(jié)合在一個(gè)真正的單鍋反應(yīng)中，我們稱(chēng)之為SPLENDID。"

 

　　該團(tuán)隊(duì)在丙型肝炎或COVID-19患者的臨床樣本上驗(yàn)證了他們簡(jiǎn)化的SPLENDID測(cè)試。該測(cè)試對(duì)SARS-CoV-2的準(zhǔn)確率為97%，對(duì)全球最流行的丙型肝炎病毒版本的準(zhǔn)確率為95%。Jain說(shuō)，盡管它對(duì)所有其他不太主要的丙型肝炎病毒版本沒(méi)有很好的效果，但對(duì)該測(cè)試的直接修改應(yīng)能迅速提高其準(zhǔn)確性。他的團(tuán)隊(duì)于5月8日在《細(xì)胞報(bào)告醫(yī)學(xué)》雜志上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。

 

　　這項(xiàng)工作由美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的國(guó)家過(guò)敏和傳染病研究所資助，希望能開(kāi)發(fā)出像丙型肝炎這樣的病毒的簡(jiǎn)單測(cè)試，以便能在治療效果最好的時(shí)候及早發(fā)現(xiàn)和治療。Jain的研究小組現(xiàn)在將努力完善該測(cè)試，提高其區(qū)分丙型肝炎病毒株的能力，并在醫(yī)院環(huán)境中進(jìn)行驗(yàn)證，希望有一天也能提供家庭測(cè)試。