诺贝尔奖得主领导团队开发新技术:在5分钟内测试新型冠状病毒
据"中国科学报"10月12日报道,加州大学伯克利分校(University of California,Berkley)教授杜德纳(JenniferDoudna)曾在2020年获得诺贝尔化学奖,他领导的一个团队提出了一种利用CRISPR基因编辑技术在5分钟内检测新型冠状病毒的方法。该测试方法不需要昂贵的实验室设备就能运行,可以用于医生办公室、学校和办公楼。相关结果发表在预印平台medRxiv上。
加州大学圣巴巴拉分校的分子生物学家MaxWilson说,这看起来是一个绝对可靠的测试。
今年5月,两个团队报告了一种基于crispr的新型冠状病毒检测方法,它可以在大约一小时内检测出病毒,比传统检测所需的24小时速度要快得多。新的检测方法是目前基于crispr的最快诊断方法。
CRISPR检测的工作原理是识别约20个碱基的RNA序列,这是新型冠状病毒独特的碱基序列。它们与溶液中的目标RNA序列结合,生成一个"向导"RNA,以补充目标RNA序列。当向导RNA与目标RNA结合时,CRISPR工具的Cas13剪刀酶启动并切断附近的单链RNA。此外,剪切会将单个荧光粒子释放到测试溶液中,当样品被激光照射时,释放出的荧光粒子发出光,表明病毒的存在。
最初的CRISPR检测方法要求研究人员首先扩增病毒RNA,然后再对其进行检测和诊断,这无疑增加了检测的复杂性、成本和时间。这种新的CRISPR诊断方法不需要扩增新的冠状病毒RNA。
研究小组还花了几个月的时间来测试数百个"向导"RNA,以找到多个"向导"RNA,它们可以协同工作来提高检测灵敏度。研究人员报告说,每升溶液中可以检测到100000种病毒,使用一种"向导"RNA。如果他们添加第二个"向导"RNA,他们就能检测到每微升100种病毒。
参与这项研究的加州大学(University of California,San Francisco)病毒学家梅拉尼奥特(MelanieOtt)表示,这种方法仍不如传统的新型冠状病毒诊断设备好,后者使用昂贵的实验室机器来追踪每升追踪一种病毒的病毒。不过,她说,新的诊断方法可以准确识别一组五份阳性临床样本,每次试验只需五分钟,而标准试验则需要一天或更长时间才能得到结果。
威尔逊说,这种新方法还有另一个关键的优点:它可以量化样本中病毒的数量。当传统的检测达到通过放大遗传物质检测的目的时,现有遗传物质的数量就会改变,因此不可能确定样本中病毒的数量。相反,新检测方法检测到的荧光信号的强度与样本中病毒的数量成正比。这不仅可以揭示样本是否呈阳性,还可以揭示病人携带多少病毒。威尔逊说,这些信息可以帮助医生根据每个病人的情况制定治疗方案。
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