快速、灵敏的新型冠状病毒抗体现场检测技术

日本理化研究所研究小组开发出了能够快速、灵敏地测定血液中可预防新型冠状病毒感染症(COVID-19病毒)的抗体含量的诊断系统。预计这一成果将使医疗设施能够有效和准确地检测SARS-CoV-2疫苗的效力。

　　

   

   

图像:研究人员开发了一种SARS-CoV-2关键芯片需要从指尖滴一小滴血，该系统的灵敏度是传统方法的500倍

日本理化研究所紧急物质科学中心(CEMS)研究小组开发出了能够快速、灵敏地测定血液中可预防新型冠状病毒感染症(COVID-19病毒)的抗体含量的诊断系统。这一成果发表在日本化学学会科学杂志《公报》上，预计将使医疗设施能够有效和准确地检测SARS-CoV-2疫苗的效力。 

目前，已研制出几种SARS-CoV-2疫苗，并正在全球范围内进行疫苗接种。在医学领域，使用免疫层析技术进行抗体测试，以确定是否由于病毒感染或接种疫苗而产生抗体。然而，由于这种测试的结果是通过肉眼观察纸上的彩色条纹来决定的，它不精确，也不是很灵敏。更糟糕的是，为了得到更精确的定量结果，血液样本必须送到外部检测中心，需要几天到一周的时间。 

这项新研究是由日本理化研究所CEMS的伊藤义裕(Yoshihiro Ito)领导的，他在几年前开发了一项技术，可以固定任何有机化合物，包括生物来源的物质。从那时起，伊藤和他的同事继续改进该系统，重点是固定各种过敏原，以衡量免疫感染的历史。他们已经成功地开发了一种测试套件，使用的芯片包含40多种不同的过敏原固定在上面。现在，他们已经将诊断工具扩展到一个系统中，该系统可以固定几种关键的SARS-CoV-2蛋白，从而可以自动检测出针对SARS-CoV-2的抗体。 

这种技术是基于光线的运用。首先，一种对光起反应的物质被涂在塑料微芯片上，含有感兴趣的蛋白质的样品液体以斑点的形式滴在微芯片上。然后将芯片暴露在紫外线下，以固定蛋白质。使用这种方法，研究人员开发了一种?被称为微阵列的芯片，关键的SARS-CoV-2就固定在微阵列上。当血清中的抗体与芯片上的病毒蛋白结合时，它们会发光，而发光的光量可以用CCD相机精确测量。因此，这个值可以用来量化抗体的数量，这在免疫层析中是不可能的。 

“标准的抗体定量分析通常需要从你的一只手臂抽取半毫升血液，这是很多的!””伊藤说。“但在我们的系统中，只需要从指尖滴一滴血，该系统的灵敏度是传统免疫层析的500倍，这意味着即使抗体的数量非常低，也可以检测出来。”此外，它的操作非常简单，只需将人的血清滴到芯片上，按下启动按钮，然后等待。反应过程、洗涤和抗体检测在大约30分钟内自动完成。 

“过去，我们的团队已经成功开发出麻疹、风疹和水痘的抗体检测系统。现在我们也可以检测到COVID-19病毒的抗体。该系统实用性强，可在任何医疗设施进行精确检测，从而更容易在现场快速确定是否需要接种疫苗。它还可以用来进行流行病学调查，为未来的大流行做准备。

DOI 10.1246 / bcsj.20210215