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编译服务: 可再生能源专项服务 编译者: pengh 编译时间: 2017-9-29 点击量: 649

麻省理工学院的研究人员开发了一种基于纸张的测试,可以在20分钟内诊断寨卡病毒感染。与现有的检测不同,新诊断并没有与登革热病毒发生交叉反应。登革热病毒是寨卡病毒的近亲,在许多寨卡病毒检测中可能会产生假阳性。

在寨卡病毒和登革热流行的国家,这种检测方法可以提供一种易于使用、廉价和便携的诊断方法,而在血液中检测病毒RNA的黄金标准检测方法是不可用的。

“有一个单独的测试可以区分登革热和寨卡病毒的四种血清型,这很重要,因为它们是相互传播的。它们是由同一只蚊子传播的,”波士顿马萨诸塞大学的工程学副教授、麻省理工学院机械工程系的访问科学家、该论文的共同资深作者金伯利哈姆德-希弗里利说。

研究人员与世界各地的科学家合作,在患者样本上测试这一新设备,并确认它能准确地将寨卡病毒与相关病毒区分开来。

Lee Gehrke是麻省理工学院医学工程与科学研究所(IMES)的赫尔曼。冯。霍尔姆霍兹教授,也是这项研究的资深作者,该研究发表在9月27日的科学转化医学杂志上。这篇论文的第一个作者是IMES的研究科学家艾琳博斯和机械工程博士后海伦娜德Puig。

没有更多的假阳性

诊断寨卡病毒的最大挑战之一是,许多测试都是基于与一种名为NS1的病毒蛋白相互作用的抗体,这种蛋白在被感染患者的血液中发现。不幸的是,来自同一家族的许多其他病毒,也就是flavi病毒,都有类似的NS1,并且会产生假阳性。黄病毒包括西尼罗河病毒和引起黄热病的病毒,以及登革热病毒。

为了建立更精确的诊断方法,麻省理工学院的研究小组开始寻找能够与寨卡病毒产生的NS1蛋白质相互作用的抗体,以及从这四种不同的登革热病毒株中分别获得NS1的抗体。

为了达到这一目标,研究人员将小鼠暴露在寨卡病毒和登革热病毒中,然后对产生的抗体进行配对,以对抗每一种黄病毒版本的NS1蛋白质。这使得他们能够识别出只有一个版本的NS1的抗体,而不是其他的抗体。

“我们从信息学的分析中得知,如果我们看得足够多,并且我们梳理了这些动物的B细胞,我们最终会发现这些抗体,”博斯说。“我们能够梳理出所有能让你在检测中独一无二的抗体。”

研究人员使用这两对分别进行了5个单独的测试,分别针对每种病毒。他们用一种抗体从每一对中涂上一种抗体,而第二种抗体则附着在黄金纳米颗粒上。在将患者的血液样本添加到这些纳米颗粒的溶液中后,纸条就被浸入溶液中。如果目标NS1蛋白存在,它就会附着在纸条上的抗体和纳米粒子结合抗体上,在20分钟内就会出现一个彩色的斑点。

这种方法需要每个样本的5条测试条来检测每一种病毒,但是研究人员现在正在研究一个版本,该版本将对所有5个样本进行测试。

大多数寨卡病毒和登革热流行的国家不允许患者样本被运出该国,因此研究人员前往包括墨西哥、哥伦比亚、印度和巴西在内的几个国家,用患者样本检测他们的设备。

他们发现,他们的研究结果与聚合酶链反应(PCR)测试的结果相当,后者在血液中检测病毒RNA。在发现寨卡病毒的地区,PCR检测并没有得到广泛应用,因为它们需要经过培训的人员和实验室设备,而这些设备在任何地方都是不可用的。

“由于传统方法需要大量的样本收集和诊断,这便宜,纸质,快速诊断将许多传染性疾病的诊断非常有用,”卢克Lee说,副总统的新加坡国立大学和生物医学研究所主任在新加坡全球卫生研究和技术。

新兴的病毒

登革热每年感染数亿人,主要是在热带地区。这通常不是致命的,但在有不止一种血清型的地区,它更有可能产生一种严重的、可能危及生命的疾病。一种能够区分所有四种血清型登革热的诊断方法,可以让医生在早期发现一种新的血清型进入他们的区域。

“当我们前往这些病毒存在问题的地方时,那里的人们一致表示,他们需要更多的监控。他们需要知道哪些病毒在他们的环境中传播,”Gehrke说。

研究人员相信,他们的方法也能让他们快速开发出针对未来可能出现的其他相关病毒的诊断测试。

“通过筛选我们对抗所有这些抗原的抗体,就像西尼罗河病毒一样,我们已经知道它们的反应有多好。因此,这是我们未来可以使用的信息,开发更多的测试,可以用来检测其他新兴病毒。”Gehrke说。

他们现在正在研究一种新型的“波萨”病毒的诊断方法,这种病毒的传播与莱姆病的传播相同。Powassan主要在美国东北部和五大湖地区发现了一种严重的脑炎。

这项研究是由美国公共卫生服务和哥伦比亚科学技术创新基金资助的。

——文章发布于2017年9月27日

 

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