作者:张思玮 陈祎琪 来源: 医学科学报 发布时间:2022-7-22
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最快15分钟!新设备为新冠检测“提速增效”

 

■本报记者 张思玮 见习记者 陈祎琪

近日,记者从国家医疗保健器具工程技术研究中心副主任、广东科学院“特别引进人才”生物与医学工程研究所团队处获悉,该所吴文明教授团队成功研发出便携式超快速PCR仪,最快15分钟内就能实现对临界阳性新冠基因位点的PCR仪核酸检测分析。

缩短PCR仪检测时间

新冠疫情目前仍在全球肆虐,而防控此类烈性传染病最有效的方法是早期、快速、准确地找到所有传染源,并切断其传播途径,从而有效保护人民的生命和财产安全。

PCR技术是临床最常见的分子诊断手段,常用于各类感染性病原体的识别,其灵敏度远超常规分析方法,是目前检测各种传染性疾病的“金标准”。

但当前市面上应用于新冠核酸检测的PCR仪,不仅检测耗时长、体积大,而且价格昂贵,无法满足病原体快速检测和临床病患分流的需求。因而,如何缩短PCR仪的检测时间一直是学术界和产业界亟待解决的难题。

为此,吴文明教授带领十人团队历经一年多时间的技术攻关,依托快速升降温模块(最大升降温速度超过20oC/s)和低能耗热温循环控制算法,使用荧光检测优化分析方法,实现了15分钟内对新冠样本的PCR仪检测。检测限低于103拷贝/毫升,并且能实现对样本的梯度检测。

“新冠防控工作,准确是基本,效率是关键,速度是群众最关切的指标。目前新冠检测的最大限速步骤就是PCR扩增环节,市面上常规使用的PCR仪最快扩增效率在60分钟左右。15分钟的扩增反应速度是远超目前市面上所有的PCR仪效率的,特别是对于特殊人群(危重症、密接人群、紧急出行人群等),将扩增反应从60分钟降到15分钟,这是很大的效率提升,社会效益明显。如果仪器能做到批量扩增样本,那么实验室最快50分钟内就可以完成96个标本的检测。目前常规实验室的新冠快检只能针对少量标本(一般是8个)。希望超快速PCR仪能尽早实现批量检测功能,服务广大人民群众。”广东省人民医院检验科主任顾兵教授表示。

研究成果还处于临床阶段

此外,该设备在研发过程中成功实现法医指纹基因、非洲猪瘟、大肠杆菌、口蹄疫、肿瘤基因、乙肝、禽流感、肺结核、HPV、HIV等多种基因分析与SNP检测,具有较好的普适性。

为充分测试仪器效能,吴文明教授团队还与顾兵教授团队开展联合攻关,采用不同来源新冠病毒样本和质控品,对超快速PCR仪临床检测性能进行了验证。针对强阳、弱阳以及阴性新冠标本核酸,通过在临床实验室临检现场比对常规商品化 PCR仪和超快速定量 PCR仪,结果显示,超快速PCR仪仅需15分钟即可完成40圈热循环扩增,且检测灵敏度达到卫健委所要求的1000拷贝/毫升以下。这充分证明,吴文明团队自主研发的超快速PCR仪可以实现对新冠病毒样本的超快速检测。

“目前研究成果还处于临床阶段,尚未投入大规模应用,预计几个月内会实现从临床到商业化应用的转化,我们正在推进这一项目。”吴文明透露,下一步,团队还会在确保检测结果准确性的前提下,结合试剂与仪器的优化,进一步提升核酸检测的速度。

《医学科学报》 (2022-07-22 第11版 综合)
 
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