x射线可以可靠,如何快速COVID-19检测成为现实

疫苗是将大流行的潮流,但在某些情况下,感染的风险仍然存在。如果你想要拜访一位朋友,在飞机上,或者去看电影,没有高度准确,即时测试,并在现场就能告诉你你是否有一个SARS-CoV-2感染。但是新的研究从劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)可以帮助获得可靠的即时市场上测试。

米甲海默尔和柯蒂斯·d·霍奇领导的一项研究表明,一个高度敏感的横向流的测定中使用的相同类型的设备早孕测试——开发使用成对的刚性抗体绑定到SARS-CoV-2核衣壳蛋白。这样的测试只需要一滴粘液或唾液,在15分钟内可以给结果,并且可以检测到COVID-19感染出现症状之前一天。他们的工作发表在《华尔街日报》马伯。

当前黄金标准测试COVID-19用聚合酶链反应(PCR)的一种形式确定SARS-CoV-2核酸(RNA)的存在而不是病毒蛋白。他们是相当准确的,假阴性率小于5%不等(这主要取决于采样地点、样本类型、感染和舞台)。然而,PCR测试必须被认证的实验室进行分析。

快速抗原检测使用的抗体来检测病毒粒子本身的特定部分。当前抗原检测误报率很低,但却饱受假阴性率高,因此不能取代PCR检测明确COVID-19诊断。如果一个更精确的抗原测试被带到市场,它可以作为一个有用的初始检测工具类似于家用早孕测试是如何工作的。对于一个积极的结果,用户需要开始适当的预防措施(隔离和其他transmission-prevention行为),然后有一位官员证实了诊断测试一个健康诊所。

“当我们朝着获得常态和重新开放经济体在世界范围内,有持续需求快速、低成本的测试,而不需要一个训练有素的专业都可以自行实施的,”海默尔说,生物物理学家在伯克利实验室的生物科学领域。“目前使用COVID-19 PCR测试是昂贵的,每测试,约为100美元,平均而言,美国实验室每天执行一百万年测试。准确快速抗原测试成本1美元每消除等待时间。”

哈梅尔,霍奇和他们的同事用小角x射线散射(粉煤灰)在伯克利实验室的先进光源(ALS)检查约20 antibody-antigen交互。他们的数据表明,一双特殊的核衣壳蛋白单克隆抗体绑定到非常强烈和稳定,部分原因在于抗体的刚度。所有抗体都有不同的程度的刚性基于氨基酸序列的“武器”,即y形的分子结合抗原的一部分。”两个刚性抗体的结合也观察到增加但过程中多个抗体绑定到相同的抗原在不同站点形成大团或网络,”霍奇说,博士后研究员和这项研究的第一作者。

抗体网络绑定和高稳定性提高横向流的敏感性分析,研究者推测,抗体的灵活性发挥作用在这两个属性。但是学习的物理动力学antibody-antigen双找到最有效的抗体与传统成像技术是非常困难的,这需要稳定的分子或结晶。粉煤灰技术由海默尔和他的同事们允许科学家们检查抗体和抗原在自然状态下,即当在液体中自由移动。

“我们表明,我们可以迅速识别新antibody-antigen对导致更敏感的检测试验,”海默尔说。“这项技术可以被应用到数以百计的抗体在很短的时间内找出最合适的抗体来实现的未获得的免疫抗体诊断的敏感性,这是早期诊断的关键SARS-CoV-2以及其他病原体的。”

该小组正在调查方法的改善测试进一步的敏感性。

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