纽约——新加坡-麻省理工学院研究与技术联盟的一个团队发明了一种新方法，可以更快地检测病毒和细菌。vwin德赢ac米兰合作
该方法是由联盟的生产个性化药物关键分析跨学科研究组开发的，到目前为止，已经在培养的B细胞和患者血清中对SARS-CoV-2合成DNA和RNA以及eb病毒进行了测试。
CAMP博士后吴晓林表示，该团队将CRISPR和PCR技术结合起来，为患者样本中的病毒载量提供了更快的定量结果，变异性更小。vwin德赢ac米兰合作快速数字Crispr方法(RADICA)集成了基于Crispr的等温扩增和基于数字pcr的分割方法。
Wu说，虽然开发RADICA方法是为了检测细胞治疗产品中的污染并监测细胞治疗制造过程，但在大流行早期，一个商业合作伙伴建议团队尝试使用它来检测COVID-19并量化病毒载量。
在一个概念验证论文发表在在线杂志上生物材料上个月，研究人员指出，“定量实时PCR和基于crispr的方法在[1小时]内快速检测DNA/RNA，但存在位点间的变异。”此外，“通过数字PCR等方法对DNA/RNA进行绝对定量可以减少这种可变性，但目前速度太慢，无法广泛应用。”radia方法旨在绕过这两个问题。
在RADICA方法中，收集一个样本，如鼻拭子，并提取RNA或DNA。15微升的基于crispr的反应混合物被独立地划分为高密度芯片上的数千个微孔，其中一些孔包含目标物，而另一些不包含目标物。RNA或DNA被Cas12a蛋白扩增和识别，将目标信号转化为荧光信号。含有目标DNA或RNA的微孔被点亮，并被计数以确定患者的病毒载量。
Wu说，该方法的检测限为每微升0.89拷贝，周转时间为40到60分钟。研究人员在论文中写道，这种方法的灵敏度和准确性与数字PCR相当生物材料纸。它“对目标核酸具有高度特异性，与其他类似目标没有交叉反应，对人类背景DNA不敏感，”他们补充说。
RADICA方法的工作原理类似于qPCR，成本与数字PCR差不多，但不需要热循环运行。Wu说，唯一必要的是水浴，因为反应是在恒定温度下发生的，这使得它在农村地区或没有高科技中心实验室的地方可能有用。“它可以进一步应用到一些资源有限或电力不稳定的地区，”她说。“这种方法的要求比基于聚合酶链反应的方法低得多。”
洛克菲勒大学博士后科学家凯瑟琳·弗雷耶(Catherine Freije)此前曾在布罗德研究所(Broad Institute)开发基于crispr的诊断技术，她赞同吴的观点，称“等温扩增和基于crispr的检测的力量在于，这些方法只需要在单一温度下孵化。”
此外，“CRISPR的使用增强了方法的特异性，这对于单独使用的等温扩增方法来说是一个挑战，除非扩增方法对目标DNA或RNA进行了彻底优化。”
HanryCAMP的联合首席研究员、新加坡国立大学教授Yu指出，用一个简单的水浴和一个芯片读取器就能完成这项测试“应该不难”，并提到一个未公开的合作伙伴希望在非洲部署这种方法。
他补充说，随着COVID-19大流行开始变成地方病，人们开始接种疫苗，需要更多的定量分析来发现病毒的超级传播者。他说:“人们关心的是病毒载量，而不是是否感染。”定量分析的精确度更高，这有助于指导减少传播或阻止疾病爆发的努力。了解样本中病毒的确切数量也可以帮助临床医生确定治疗过程。
根据Freije的说法，“基于crispr的检测的挑战之一是定量与定性的读出，”RADICA方法通过“在指定的浓度范围内使用分割”来解决这一问题。
不过，她指出，由于RADICA依赖于分解反应，“它仍然需要商用芯片和液滴化机器，这可能比简单的加热设备更昂贵。”Wu说，SMART团队使用了JN Medsys的一种仪器来证明其概念。
Freije提出的另一个潜在问题是，“传统的PCR试剂已经大规模生产多年，所以要以与PCR试剂相当的价格获得大量Cas12可能更具挑战性。”然而，“随着基于crispr的诊断越来越流行，这可能不再是一个挑战，”她说。
Wu说，在RADICA方法能够在临床上实施之前，还有很多工作要做，必须生成大量数据来确定它的稳定性和鲁棒性。她补充说，该团队有一个未披露的商业化合作伙伴，将帮助生成这些数据。她拒绝提供有关未来工作的更多细节。
Freije说，她认为有必要在其他液滴PCR设备上验证该方法，并确保其灵敏度和分析“对设备的变化具有强大的适应性”，然后才能在其他实验室中实施。她说，实验室还需要从患者样本中提取核酸的设备。
CAMP首席研究员、麻省理工学院教授Tim Lu表示:“除了SARS-CoV-2和爱泼斯坦-巴尔病毒外，该方法很容易适应其他病毒。”vwin德赢ac米兰合作他说:“一旦建立了协议，使其适应新病毒实际上是非常简单的。”
吴补充说，该团队“肯定对该技术的其他领域感兴趣。”vwin德赢ac米兰合作
对于细胞治疗产品，目前检测污染物或抑制剂的方法是基于培养的，这通常需要很长时间，不能提供定量的结果，Lu说，并补充说，进行污染检测是生物制造公司的一个重要瓶颈。Wu补充说，细胞治疗产品的保质期“相当短”，因此需要一种快速的方法来进行污染检测。
吕说，定量读数和速度是“许多现有的分析方法所缺少的”两个东西。“应用非常广泛。”