冠状病毒样粒子可以确保更简单的可靠性,更快的Covid-19测试
快速Covid-19测试是为了促进更多的人,越来越快,科学家需要一种简单,万无一失的方式来知道这些测试正常工作,结果可以信任。通过检测作为新型冠状病毒的纳米粒子可能只是票。
由加州大学圣地亚哥分校(University of California San Diego)的纳米工程师开发的这种类似冠状病毒的纳米颗粒,可以作为COVID-19检测的阳性对照。阳性对照是那些检测结果总是呈阳性的样本。它们与患者样本一起运行和分析,以验证COVID-19检测始终如一地按照预期工作。
在UC San Diego开发的积极控制提供了与Covid-19测试目前使用的阳性的优势:它们不需要保持冷;它们易于制造;它们可以从开始完成的整个测试过程中包含在整个测试过程中,就像患者样本一样;因为他们不是实际的病毒来自Covid-19患者的样品,它们不会对运行测试的人们感染感染风险。
尼科尔斯坦梅茨(UC San Diego)纳米工程教授领导的研究人员发表在杂志上的工作BioMacromoLecules.。
这项工作在早期版本的正面控制中建立了Steinmetz的实验室为RT-PCR测试开发的实验,这是Covid-19测试的金标准。新研究中的阳性对照不仅可以用于RT-PCR测试,还可以用于更便宜,更简单,更快的测试,称为RT-LAMP测试,可以在现场完成,并在大约一个小时内提供结果。
Steinmetz说,拥有一个坚硬的工具,以确保准确地进行准确地运行 - 特别是对于像RT-LAMP这样的低技术诊断测定 - 是至关重要的。它可以帮助在低资源,服务不足和其他任何地方进行Covid-19的快速,大规模测试,这些地方无法获得复杂的测试设备,专业试剂和培训的专业人士。
升级的阳性控件
新的阳性对照基本上是植物病毒或噬菌体制成的微小病毒壳 - 内部冠状病毒RNA的房屋段。RNA段包括用于PCR和灯测试中使用的两种引物的结合位点。
“这个设计创造了一个一体化的控制,可以用于任何一种分析,使它非常通用,”第一作者Soo Khim Chan说,他是斯坦梅茨实验室的博士后研究员。
该团队开发了两种类型的阳性控制。一个是由植物病毒纳米粒子制成的。为了使他们成为,研究人员用豇豆氯化斑块病毒感染了豇豆植物,然后从植物中提取病毒。之后,研究人员取下了病毒的RNA,用来自SARS-COV-2病毒的特异性尚未传染序列的定制RNA模板替换它。得到的纳米颗粒由封装在植物病毒壳内的冠状病毒RNA序列组成。
另一个阳性对照由噬菌体纳米颗粒制成。它涉及一个类似的配方。研究人员用定制的质粒(dna环)感染大肠杆菌,这种质粒包含SARS-CoV-2病毒的特定序列片段(也是非传染性的),以及噬菌体Qbeta表面蛋白质的基因编码。这一过程导致细菌产生由噬菌体壳内包裹的冠状病毒RNA序列组成的纳米颗粒。
这植物病毒噬菌体贝壳是使这些阳性控制如此坚固的关键。它们保护冠状病毒RNA区段分解在温暖的温度下,试验显示它们可以在高达40℃(104f)的温度下储存一周。壳体在PCR和灯测试的第一步期间,壳体也保护RNA,这涉及在样品 - 通过酶或热量中分解细胞,以释放其遗传物质以进行测试。
这些保护不存在于Covid-19测试(裸体合成RNA,来自受感染患者的裸体合成RNA,质粒或RNA样品)中的阳性对照中。这就是为什么现有的控制需要制冷(这使得它们不方便处理,昂贵地运送到船舶和商店)或者必须在稍后阶段添加测试(这意味着意味着科学家们在第一步中的出现问题是不知道的)。
作为下一步,研究人员正在寻求与行业合作以实现这一技术。Steinmetz的团队表示,阳性对照可以适应任何已建立的RT-PCR或RT灯测定,并使用它们会有助于否定错误读出。此外,这些阳性对照可以通过植物或微生物培养发酵的分子养殖容易地生产大量,这是将它们转化为大规模制造的好消息。
“通过突变体和变种,新兴的,持续的测试将使人口安全,”Steinmetz说。“新技术可以找到效用,特别是在家庭测试中,由于受控实验条件较少的实验条件,这可能具有更高的误报率。”
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