纽约—COVID-19检测的紧急使用授权途径正在推动一些新型诊断技术的发展,包括纸质诊断技术。利用等温核酸扩增和CRISPR等方法,研究小组和初创公司正在推进基于纸张的SARS-CoV-2测试,希望将这项技术推向商业产品。vwin德赢ac米兰合作
Jackie Linnes是普渡大学(Purdue University)的生物医学工程师,她深深沉浸在基于纸张的诊断领域,据她所知,目前还没有任何快速、即时的基于纸张的分子诊断测试已经完全商业化。
但COVID-19 EUA进程可能很快就会改变这一切。
Linnes在一次采访中说:“EUA是FDA有史以来最有效的诊断方法。“每个人都想在这扇门关闭之前让自己的设备通过安检。”
Linnes注意到最近有一些新进入纸质检测领域的公司,还有一些拥有纸质技术的公司,由于大流行引起了人们对诊断重要性的关注,这些公司已经变得更加公开。
与传统的分子技术(包括那些依赖塑料微流体的技术)相比,基于纸张的测试具有某些独特的优势。纸面测试的制造成本通常更低,而且更容易大批量生产。就像经常被引用的怀孕测试一样,它们也可以在没有任何仪器的情况下运行。
Linnes解释说:“在普通的微流控芯片中,纸包含了很多你必须在芯片外完成的事情。“它有抽芯功能,以确保你不需要一个单独的泵和电子设备,相反,你有所有的流体集成,所以,理论上,纸张每次都是相似的流动。”因此,纸提供了一致性,少了一个成分。
最初专注于在低资源环境下使用的便携性,现在COVID-19大流行促使纸质MDx开发人员扩大了他们的视野。
Linnes说:“当系统不堪重负时,任何地方都可能是低资源环境。”
尽管如此,大多数纸质诊断公司仍然专注于向低收入和中等收入国家提供分子检测,在这些国家可能没有太多可靠的替代方案。
从长凳到床边
弥合诊断学研究和商业化之间的差距至关重要。Linnes说:“我们都知道,坐在实验室长椅上的东西并没有多大用处。”
Linnes开发了许多不同的诊断方法方法并帮助创办了普渡制药剥离OmniVis公司致力于将纸质技术与智能手机检测相结合的霍乱监测商业化。她目前正在与一家名为CASPR的公司合作,研究一种基于crispr的COVID-19诊断论文。
一般来说,纸测人员有很多选择来扩增核酸,如环介导等温扩增(LAMP)、重组酶聚合酶扩增(RPA)、解旋酶依赖扩增(HAD)或等温链位移扩增(iDSA)。Linnes指出,其中一些方法更可靠,但容易出现假阳性,而另一些方法不太可靠,但可能产生假阴性结果。
此外,样品准备通常是纸上测试的一个障碍,并且根据样品类型的不同可能更具挑战性。未经处理的样品是最容易获得的,跳过处理步骤可以使测试更快。Linnes说:“原始样本的问题在于,你没有集中注意力,也没有去除抑制剂。”因此,灵敏度降低的风险需要根据目标的丰度进行校准。
华盛顿大学的生物工程师保罗·耶格尔也在通过一家名为UbiDx的初创公司,将他的研究转化为一种SARS-CoV-2诊断测试。
Yager在一封电子邮件中说:“具有讽刺意味的是,COVID-19为纸质诊断开发人员提供了一个独特的机会,可以在发达国家和发展中国家将他们的测试商业化。”
Yager说,UbiDx正在使vwin德赢ac米兰合作用基于分子病原体检测方法的技术,该方法最初是在2011年至2017年期间在DARPA的支持下开发的,即在家、无仪器、一次性检测的方法。他说,该公司现在已经收到了来自两个来源的捐赠资金,用于开发一种基于纸张的SARS-CoV-2诊断测试。
SARS-CoV-2检测采用等温链位移扩增(iDSA)和棉签样本。它是在一个设备可以将实时荧光曲线传输给用户智能手机,如果需要,还可以将数据传输给医生和公共卫生当局。
UbiDx目前正在与FDA合作提交EUA,并计划在明年年初准备生产数百万个测试。Yager说,该公司最近还展示了一种基于纸的诊断系统,用于检测尿液中的衣原体和淋病,以及一种基于棉签的呼吸道合胞病毒测试,并将很快完成一个完整的呼吸道面板。
据报道,另一位著名的诊断研究人员丽贝卡·理查兹-科特姆也在开发一种SARS-CoV-2检测方法。她在莱斯大学的实验室之前已经开创了一种体温激活等温分子检测方法定量RPA-based艾滋病毒检测方法。
该实验室最近获得了与德克萨斯大学MD安德森癌症中心研究人员合作的资金,用于开发一种30分钟的SARS-CoV-2测试。根据最近的一份新闻稿,这可能不是一项在家进行的测试,因为2美元的检测需要一种简单易用的仪器,成本不到5000美元。但该团队目前正在与美国国际开发署(USAID)以及行业合作伙伴合作,在非洲五个国家推广这种测试。
商业推
在普渡大学,Linnes正在帮助开发CASPR测试的一些流体学方法,这些方法将针对美国和拉丁美洲的市场。
弗朗哥·戈提亚是CASPR公司的首席执行官,该公司位于加州旧金山和阿根廷布宜诺斯艾利斯。在他看来,美国监管程序适应大流行的方式对整个行业都是有益的。
他在接受采访时说:“EUA已经帮助许多新兴技术做好了快速部署的准备,同时仍在努力获得良好的临床敏感性和特异性。”
他还指出,对于美国和全球日益增长的SARS-CoV-2诊断和筛查需求,“纸质诊断非常兼容。”
CASPR的技术vwin德赢ac米兰合作依赖于等温扩增以及新发现的CRISPR-CAS酶,使分子诊断具有更高的精度。其他依赖CRISPR技术的SARS-CoV-2诊断测试包括来自vwin德赢ac米兰合作夏洛克生物科学而且庞大的生物科学.
CASPR已经提交了一份基于crispr的荧光检测的EUA,该检测可以在分散的环境中使用,但它与Linnes实验室的合作扩展了这项工作,将该技术集成到可能使用纸张流体和蜡阀的即时护理解决方案中。vwin德赢ac米兰合作
Goytia说,CASPR的目标是在今年晚些时候为笔试提交一份EUA。该公司还与拉丁美洲的实验室和卫生部合作,希望今年也能在那里推出产品。
另一家致力于为SARS-CoV-2研制纸质MDx的公司是GoDx,总部位于威斯康星州麦迪逊。
该公司首席执行官Chang Hee Kim也表示,尽管整个护理点诊断领域此前一直专注于发展中国家和全球卫生需求,但COVID-19大流行使得在各地进行快速现场检测变得更加紧迫,以期更好地控制疫情。
对于GoDx来说,“我们试图带来的最大价值是测试不需要仪器,”Kim说。正在开发的测试针对的是在家使用或在工作场所对员工进行评估。
Kim说,GoDx的SARS-CoV-2诊断测试使用实时LAMP,能够用自己专有的、快速和低成本的方法清除样本准备障碍。该公司正在开发基于纸张的唾液样本测试,部分原因是为了避免使用棉签。它正在与一个合同研究组织合作,以支持提交EUA所需的临床评估。
GoDx还在开发一种针对儿童胃肠疾病的纸质多重测试。该测试可以检测七种细菌、病毒和寄生虫病原体。Kim说,腹泻病是全球五岁以下儿童死亡的第二大原因,知道是哪种细菌导致了儿童的疾病可能具有治疗意义,并有助于在资源匮乏的环境中进行监测。
GoDx的GI测试是由国家先进转化科学中心的小企业创新研究(SBIR)资助的。在COVID-19暴发开始时,它申请了补充资金,并于4月从NCATS获得了192,999美元的第二阶段SBIR资金,这将支持COVID-19测试的开发。另外,GoDx获得了美国国家过敏和传染病研究所的I期SBIR资助,用于快速纸质新生儿败血症生物标志物检测,可以直接从全血中检测,Kim说。
目前,似乎至少有一种新兴的基于纸张的诊断将通过美国紧急监管程序。
Linnes说,授权将允许开发人员能够证明纸张是一种有效的技术。vwin德赢ac米兰合作她说:“即使只有一两家公司成功推出(一种产品),我也会为这个领域感到兴奋。”
这次大流行还为普通公众提供了一堂诊断学速成课。患者教育水平的提高可能有助于他们有朝一日有效地游说更多的即时检测。再加上一个整体兴奋在投资者看来,基于纸张的技术可能会真正蓬勃发展。vwin德赢ac米兰合作