人人都用得起！美生物公司研发家庭病毒检测套件，30 分钟内手机上查结果

雷锋网 (公众号：雷锋网) 注：图自  Shutterstock / IEEE Spectrum

在美国，疑似新冠病毒感染的患者可以直接将车开进医院，摇下车窗好让医务人员从其鼻子和咽喉处采样。这些采样的拭子将送往州实验室进行检测，通常来说，需要 3-4 天才能得出检测结果。

除了“慢”，目前许多国家还面临着检测“难”的问题。由于医疗资源有限，包括英国、瑞典在内的多个国家已经不再对轻症以及疑似新冠肺炎患者进行病毒检测，将资源留给医护人员和重症/病危人群。 

在这个紧要关头，一个能够轻便快捷检测病毒的工具的问世显得尤为重要。

尽管这样一种工具暂时还未被成功研发，但 Jonathan Rothberg 已经有了自己的想法——他打算打造一套家庭检测套件，任何人都可以使用其来判断自己是否感染了新冠病毒。而且，该套件就像普通的验孕棒一样易于使用，在半个小时之内就能得出结果。

在生物技术领域，Jonathan Rothberg 算得上是风云人物。早年，他分别获得卡内基梅隆大学的工学学士学位和耶鲁大学的分子生物化学博士学位、哲学博士学位，曾先后创立过五家健康和生物科学公司，为 DNA 测序技术的发展做出了重大贡献，因此还被人们称为“生物科技领域的 Steve Jobs”。 

近日，Jonathon Rothberg 在 Twitter 上分享了自己关于上述家庭检测套件的想法。 期初，他觉得自己的想法有点不切实际，但他从武汉火神山医院的建设中受到了启发，推动这一想法成为一个真正意义上的项目。 

Jonathon Rothberg 说： 

我告诉我的团队，中国人仅花了 10 天时间就在武汉建立起了火神山医院，因此，我们也应该竭尽全力，去研发一套新冠病毒的检测工具。 

目前，Jonathon Rothberg 的团队正在全天候工作以实现其目标，团队成员主要是来自合成生物学公司 Homodeus 的科学家。 

他们所研发的家庭检测套件的工作原理如下：

• 使用者首先要用棉签从鼻子或嘴巴内部取样一些细胞。然后根据附带的说明，将拭子依次浸入三个试管中，拭子在每个试管中都会发生化学反应，但最终的结果要看第三个试管，也就是最后一个试管的变化。

• 在第一个试管中，拭子上的细胞会被“打碎”，因此使得细胞内部的遗传物质暴露；在第二个试管中，“引子”会试图寻找病毒 RNA，如果发现了病毒 RNA，则会将互补 DNA 添加到 RNA，形成双链分子。

• 将拭子放入第三个试管后，定制的酶将对 DNA 进行大量复制，从而更易于检测到病毒的遗传物质；另一组酶则负责显色的工作——如果试管中的液体颜色发生了变化（假如是红色），则证明使用套件的人已经感染了新冠病毒；如果使用者未被感染，液体将变成另一种颜色（非红色的其他颜色）；假如液体颜色无任何变化，则表示检测失败。

使用者还可以将试管的情况用手机拍下来，上传到相应的 APP，从而获取更多详细信息。相关的检测结果也会自动提交给公共卫生部门。

如果 Jonathon Rothberg 团队成功研发了这套检测工具，下一步则是将其送往学术实验室进行实验，这一目标将在未来几周内完成。 另一方面，Jonathon Rothberg 还在于宾夕法尼亚大学和耶鲁大学沟通，希望尽快与两家大学合作，在其医院进行临床检测实验。

除了 Jonathon Rothberg 团队，盖茨基金会也已经在家庭冠状病毒检测方面做了努力。盖茨基金会的试剂盒包括一个鼻拭子，人们可以将其送回实验室，以便在机器上进行检测和分析，几天内会出检测结果。相比之下，Jonathon Rothberg 团队正在研发的家庭检测套件虽然方便快捷，但其检测结果偶尔会出现偏差。

因此，Jonathon Rothberg 认为，自己的解决方案和盖茨基金的并不冲突，两者还可以互补。 他表示，如果两个项目共享数据，他的团队就可以比较结果，并且更好地了解自己检测套件的准确性。另外，人们在使用完该检测套件后，如果对结果存疑，还可以使用盖茨基金会的检测工具来进一步确认结果。

目前，Jonathon Rothberg 团队正在和盖茨团队的研究人员进行协调，盖茨团队已经为 Jonathon Rothberg 团队提供了有关简化套件的建议，以及确保其套件能够更好的指导用户的建议。

此外，Jonathon Rothberg 在 DNA 序列技术方面拥有雄厚的实力，盖茨基金团队擅长流行病学，两者在这方面也能进行互补。

虽然 Jonathon Rothberg 的计划听起来让人十分兴奋，但普渡大学生物医学工程助理教授 Jacqueline Linnes 也表明了自己的担忧。她说道：

能在家庭环境中进行检测真是棒极了，但是，这也代表着检测结果必须可靠。在使用的过程中也有一些需要注意的问题，比如，试管必须密封，否则可能会污染样品并影响结果，还要注意时间安排，如果反应时间过长，原本阴性的样品也可能会呈阳性。另外，在研发层面，该检测套件必须具有普适应，如果只能检测住院病患检测样品中的高浓度病毒，那将无济于事。

雷锋网注：上图为普渡大学研发的手持式“纸设备”，图自  Rebecca McElhoe/ 普渡大学官网

普渡大学的工程师团队已经研发除了一种手持式的“纸设备”，能够便捷快速地检测到各种病毒，并呈现出测试结果，就如同验孕试纸一样。这种设备已被证明可以用于检测艾滋病，但由于高昂的制造工艺尚未量产。

实际上，Jonathon Rothberg 也承认自己的项目面临着巨大的挑战，他正在与制造商们讨论量产的问题， 他希望该检测套件“在全球范围内广泛使用”，价格方面，他希望“免费提供给那些负担不起的人们”。 

不过，Jonathon Rothberg 团队正在研发的这套检测工具无法检测抗体，因为感染者可能需要好几天的时间才能生成足够的抗体用于检测。他们需要的是一种能够在人们感染后立马检测出病毒的方法。此外，Jonathon Rothberg 还希望进行一项测试，以便确诊病例康复期间进行检查，确保他们的身体在何时将病毒完全清除。

雷锋网注：本文参考资料如下

https://spectrum.ieee.org/the-human-os/biomedical/diagnostics/biotech-pioneer-home-test-kit-coronavirus

https://spectrum.ieee.org/the-human-os/biomedical/diagnostics/rapid-portable-tests-coronavirus-news

https://www.purdue.edu/newsroom/releases/2020/Q1/paper-device-could-bring-portable-coronavirus-detection,-but-funding-bars-production.html

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