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香港科技大学研制出新冠病毒便携式检测设备 现场检测40分钟出结果

  新冠病毒疫情形势严峻,除了隔绝人员自我防疫外,找出潜在的病毒感染者,如何快速诊断成为亟待解决的一道难题。

  2020 年 2 月 6 日,香港科技大学(HKUST)在官网宣布,已研制出截至目前全球最快的便携式 2019-Ncov 检测设备「现场快速分子诊断移动箱」,从取样、测试到检测病毒仅需 40 分钟,大大缩短了新冠病毒感染者的确诊时间。


  采用最新微流控芯片技术

  BVS了解到,该检测设备使用了标准的快速测试工具(例如用于流感的工具),主要配备核酸扩增检测分析仪、屏幕、预处理仪器、微流控芯片(注:指通过微米级的通道将液体的混合单元、分离单元、生化反应单元等集成到一块芯片上的技术,由于集成度非常高、尺度大多为微米级,故所需样本或反应试剂少、反应快,便于高通量测试)和新型冠状病毒核酸检测试剂盒,可同时检测 8 个样本。

  据悉,该设备长 33 厘米,宽 32 厘米,高 16 厘米,重量轻,易携带,适用于疾病预防控制中心、海关、出入境检验检疫部门、敬老院等场所的快速现场检测。


  另外,该设备由生物技术初创公司 Shenzhen Shineway Technology 研发,该公司由香港科技大学物理系温维佳教授及其博士毕业生共同创办,其核心成员均为香港科技大学的研究人员或毕业生,专注于核酸分子实时体外诊断技术开发。该团队在 1 月 20 日获得新的冠状病毒序列后便立即开始了这项研究,并在一周内研制出检测试剂盒。

  当前,深圳和广州两地的疾病控制与预防中心已经开始使用这一设备,同时研究团队还向湖北省疾病预防控制中心提供了一套设备。该设备已获欧盟 CE 认证,现已具备出口到各欧盟国家及中国香港的资格。

  检测速度优于常规核酸检测试剂盒

  美国疾病控制与预防中心(CDC)指南中对新冠病毒检测的建议为采集样本(包括血清、鼻咽拭子、口咽拭子样本),采用实时逆转录酶聚合酶链的检测方法(rRT-PCR)——用于扩增特定 DNA 片段以提取病毒 RNA 的分子生物技术。

  BVS了解到,温度变化的速度是决定 DNA 扩增效率高低的关键,这就意味着温度升高得越快,得到测试结果的用时越短。目前常规的大型 PCR 装置利用半导体加热,检测新冠病毒通常需 1.5-3 小时。

  基于此,香港科技大学研究团队开发了一种新型硅基微型加热器模块,具有热质量低、导热性好的特点,可将常规 PCR 装置的温度从平均每秒 4~5 ℃ 提高到每秒 30 ℃ 左右,进而大大缩短了检测时间。

  诊断新冠肺炎最好采取多种手段

  实际上,当前核酸检测试剂盒和 CT 影像是检测新冠病毒的两个主要手段。不过,这两种方法的准确度并不是 100%。

  就试剂盒而言,此前有研究人员指出试剂盒通常存在假阳性(误诊)和假阴性(漏诊)的问题,若无法控制次品率,可能造成检测结果出错。同时,采样的正确性、采样的时机、样本的保存和运输,甚至不同品牌的试剂等,都可能影响到检测结果。

  而对于 CT 影像,浙江大学附属第二医院放射科主任医师、中国医师协会放射医师分会呼吸专委会主任委员张敏鸣教授认为,CT 筛查并不普遍适用,原因在于——第一,CT 特别容易产生交叉感染;第二,CT 阳性也存在误诊可能。

  实际上,在钟南山院士领衔的名为《中国 2019 年新型冠状病毒感染的临床特征》的论文中也提到:

  840 名新冠肺炎患者在确诊后接受了 CT 影像,其中只有 76.4% 表现为肺炎。

  由此可见,诊断新冠肺炎最好应采取多种手段。可以看到,上述香港科技大学团队研发的「现场快速分子诊断移动箱」以检测耗时短为主要特点,而其准确性并没有进一步的说明。这一检测设备无疑对现阶段快速诊断新冠肺炎提供了新的解决方案,究竟其表现如何,还有待考量。