像病毒一样的探针可以帮助使快速的COVID-19测试更加准确,可靠

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像病毒一样的探针可以帮助使快速的COVID-19测试更加准确,可靠

加利福尼亚大学圣地亚哥分校的纳米工程师开发了新的和改进的探针,称为阳性对照,可以更轻松地验证全球COVID-19的即时即时诊断测试。

由病毒样颗粒制成的阳性对照稳定且易于生产。研究人员说,这些控件有可能提高新的COVID-19测试的准确性,该测试更简单,更快,更便宜,从而有可能将测试扩展到实验室之外。

Nicole Steinmetz表示:“我们的目标并非一定要在拥有最先进设施的医院中产生影响,而是要在资源匮乏,服务不足的地区,可能没有先进的基础设施或训练有素的人产生影响。”加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院纳米工程教授。

阳性对照是实验室中的必备品,用于验证测试或实验确实有效。主要用于验证当今COVID-19测试的阳性对照是来自受感染患者的裸露合成RNA,质粒或RNA样品。但是问题是RNA和质粒像病毒颗粒一样不稳定。它们很容易降解并需要冷藏,这使得它们不方便并且昂贵,难以在世界范围内运输或长时间存储。

在11月25日于ACS Nano上发表的一篇论文中,由Steinmetz领导的加州大学圣地亚哥分校的研究人员报告说,通过将SARS-CoV-2病毒的RNA片段包装成病毒样颗粒,他们可以为COVID-19测试创建阳性对照,具有很强的稳定性-它们可以在最高40摄氏度(104华氏度)的温度下保存一周,即使在保存一个月后仍能保留其70%的活性-并可以通过新的冠状病毒检测而无传染性。

该团队开发了两种不同的对照:一种是由植物病毒纳米颗粒制成的,另一种是由噬菌体纳米颗粒制成的。使用它们很简单。对照和患者样品一起运行并进行分析,从而为阳性检测结果的外观提供了可靠的基准。

为了进行基于植物病毒的控制,研究人员使用了cow豆绿叶斑驳病毒,该病毒会感染黑眼豌豆植物。他们实质上是打开病毒,删除其RNA含量,用包含来自SARS-CoV-2病毒的特定序列的合成RNA模板替换它们,然后关闭所有备份。

制作基于噬菌体的对照的过程始于质粒,该质粒是DNA环。插入到这些质粒中的是来自SARS-CoV-2病毒的目标基因序列,以及编码噬菌体Qbeta表面蛋白的基因。然后,这些质粒被细菌吸收。此过程使细菌重新编程,以产生内部具有SARS-CoV-2 RNA序列,外部具有Qbeta噬菌体蛋白的病毒样颗粒。

两个对照均已通过临床样品验证。研究人员指出,最大的优势在于,与当今使用的阳性对照不同,这些可用于COVID-19测试的所有步骤。

Steinmetz实验室的博士后研究员Soo Khim Chan说:“我们可以将它们用作完整的过程控制-我们可以与从RNA提取开始的患者样品同时进行分析。” “其他控件通常是在以后的步骤中添加的。因此,如果在第一步中出现问题,您将无法知道。”

到目前为止,研究人员已经调整了他们的对照,以用于CDC授权的RT-PCR测试。尽管目前这是用于COVID-19测试的金标准,但它昂贵,复杂,并且由于将样品送到具有PCR功能的实验室的后勤工作而花费数天才能返回结果。

Steinmetz,Chan及其同事现在正在努力调整控件,以用于较不复杂的诊断测试,例如RT-LAMP测试,可以在实验室外现场完成并立即提供结果。

Steinmetz说:“这是一种相对简单的纳米技术方法,可以使低技术含量的测定更加准确。” “这可能有助于打破对美国和世界范围内服务水平较低的人群进行大规模测试的一些障碍。”

论文标题:“仿生病毒样颗粒作为严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2诊断工具”。


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