智東西（公眾號：zhidxcom）
編| 董溫淑
智東西3月17日消息，美國先鋒生物科技公司（Biotech Pioneer）正在研發(fā)一套方便應(yīng)景的測試裝置，任何人在家就能家就能檢測是否患有新冠肺炎。
據(jù)稱這套裝置像驗(yàn)孕棒一樣好用，半小時內(nèi)就能得到測試結(jié)果。
先鋒科技公司創(chuàng)始人喬納森.羅斯伯格（Jonathan Rothberg）表示，他的目標(biāo)是“使該測試在全球范圍內(nèi)廣泛可用”，并希望在贊助支持下“對任何負(fù)擔(dān)不起的人免費(fèi)”。
羅斯伯格早就對智能醫(yī)療設(shè)備表現(xiàn)出了興趣：過去20年中，他創(chuàng)立的基因測序公司引入突破性技術(shù)，從而大大降低了基因測序的成本；2014年，羅斯伯格推出了名為4Catalyzer的啟動加速器，專注于“加速”智能醫(yī)療設(shè)備研究成果；從加速器中誕生的公司Butterfly Network也推出了與智能手機(jī)相連的手持超聲設(shè)備。在本次席卷全球的新冠疫情中，羅斯伯格依舊致力于貢獻(xiàn)出智能解決方案。
3月7日，羅斯伯格發(fā)布推文，宣布了其團(tuán)隊正在研發(fā)針對冠狀病毒的家庭測試裝置。羅斯伯格最初將其稱為“思想實(shí)驗(yàn)”，但隨后這一項目將迅速成為一個“真實(shí)的項目”和“富有驅(qū)動力的任務(wù)”。
羅斯伯格在給外媒的一封電子郵件中寫到：“我告訴我的團(tuán)隊，中國人10天內(nèi)在武漢建立了一家醫(yī)院，所以我們也應(yīng)該按那個時間為新冠病毒開發(fā)和部署一個真正的家庭測試裝置。（我們的）團(tuán)隊正日以繼夜完成這個目標(biāo)?！?/p>
據(jù)羅斯伯格介紹，測試工具包半小時內(nèi)就能在手機(jī)上顯示結(jié)果，不過他也提到目前家庭檢測裝置在檢測精度上還有所欠缺，偶爾會出現(xiàn)假陰性或假陽性結(jié)果。為此研發(fā)團(tuán)隊正與蓋茨基金會（Gates Foundation）尋求合作。
蓋茨基金會此前曾著手推進(jìn)家用冠狀病毒檢測試劑盒方案，檢測者將鼻拭子取樣送至實(shí)驗(yàn)室后由儀器進(jìn)行分析，檢測結(jié)果相對精確但整個過程需耗時幾天。
羅斯伯格希望可以與蓋茨基金會共享數(shù)據(jù)，綜合蓋茨基金會在流行病學(xué)上的優(yōu)勢和先鋒生物的試劑盒技術(shù)，使兩種檢測方法互補(bǔ)短板。
二．家用檢測裝置工作原理
羅斯伯格團(tuán)隊的研發(fā)工作由Homodeus的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)，Homodeus是4Catalyzer加速器中一家合成生物學(xué)公司。
通常冠狀病毒檢測需要實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員和專用設(shè)備支持，而羅斯伯格團(tuán)隊則依靠酶完成整個過程，達(dá)到簡便、及時的目的。
羅斯伯格解釋說，在新冠疫情爆發(fā)前，Homodeus的科學(xué)家正在對設(shè)計者酶進(jìn)行工程改造，用以修復(fù)基因和食用塑料。
現(xiàn)在他們正讓酶“進(jìn)行通常需要實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員和專用設(shè)備參與的整個測試”。羅斯伯格說，“沒有實(shí)驗(yàn)室，沒有技術(shù)人員，沒有昂貴的設(shè)備，也沒有等待，設(shè)計者酶完成了所有工作。”
家庭測試裝置由棉簽及3個試管組成，需要搭配手機(jī)APP進(jìn)行使用。
測試時，一個人首先用棉簽在鼻腔或口腔內(nèi)取樣，將棉簽先后浸入3個試管中，在3個試管中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
人體細(xì)胞在第一個試管中被打碎，從而與檢測劑有更充分的接觸。
在第二個試管中，叫做“引物”的分子會尋找病毒RNA的唯一代碼并與之結(jié)合，形成含DNA鏈和RNA鏈的雙鏈分子。
到了第三個試管，定制的酶將制造許多DNA分子的拷貝，使其易于檢測，另一種酶則將進(jìn)行顏色反應(yīng)。
最終，如果病毒存在將顯示一種顏色（可能是紅色），若不存在則顯示另一種顏色（可能是綠色），如果檢測失敗則將不會變色。
這一裝置無法檢測抗體。由于感染者可能需要幾天的時間才能產(chǎn)生抗體，羅斯伯格表示將不使用這一方式，他更想要一種在人感染病毒后可以即時檢測的測試。
除了檢測是否感染冠狀病毒，他還希望將裝置用于檢測感染者在康復(fù)期間何時成功消滅了病毒。
對于這種即時檢測，測試必須識別病毒的遺傳物質(zhì)，當(dāng)前檢測的冠狀病毒代號為SARS-CoV-2，是由單鏈RNA組成的。
測試完成后，其搭配的應(yīng)用程序不僅能指導(dǎo)用戶完成測試過程，還可以將檢測結(jié)果自動提交至公共衛(wèi)生部門。
負(fù)責(zé)該項目的4Catalyzer工程師艾瑞克·卡布拉姆斯（Eric Kabrams）稱，數(shù)據(jù)共享過程會符合醫(yī)療數(shù)據(jù)的嚴(yán)格隱私規(guī)則?！爸档脩c幸的是，現(xiàn)代加密技術(shù)和數(shù)據(jù)隱私方面的最佳實(shí)踐，使解決方案能兼顧最小化病毒傳播和保護(hù)敏感信息這兩個目標(biāo)?！?/p>
三．未來幾周將模型送往高校驗(yàn)證
如果羅斯伯格團(tuán)隊成功創(chuàng)建了該裝置，下一步，他們會把測試裝置送到學(xué)術(shù)實(shí)驗(yàn)室做驗(yàn)證。羅斯伯格表示，預(yù)計會在幾周內(nèi)將原型送往實(shí)驗(yàn)室。
羅斯伯格已經(jīng)和賓夕法尼亞大學(xué)和耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究者交流過，這些研究者在截止日期前暫不予以評論。
普渡大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程助理教授杰奎琳.林恩斯（ Jacqueline Linnes）也開發(fā)了一種用于檢測病毒（包括新型冠狀病毒）的手持式設(shè)備。
她對羅斯伯格的家庭測試裝置持好評：“盡管有一些因素需要考慮，但能在家庭環(huán)境完成測試真是太棒了。”關(guān)于需要考慮的因素，她提到了試管的密封問題，如果密封環(huán)境被破壞，測試樣品就會被污染，從而影響結(jié)果。此外使用者也需注意使用時間，如果反應(yīng)時間過長，結(jié)果有可能顯示假陽性。
同時她還表達(dá)了對檢測技術(shù)敏感性的擔(dān)憂，如果只能檢測住院患者體內(nèi)的高濃度病毒，那它對家庭測試就無濟(jì)于事。
羅斯伯格承認(rèn)，其團(tuán)隊面臨著巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)，但如果他們能成功做出好用的裝置，并通過專家審核，那么就能投入生產(chǎn)了。
除技術(shù)挑戰(zhàn)外，在投入市場之前，測試裝置還需要通過實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證和法律評估。羅斯伯格表示他希望測試套件能被批準(zhǔn)為“風(fēng)險評估工具”，而不是被FDA歸類為醫(yī)療器械診斷工具。鑒于情況的緊急性，他希望FDA與他合作，并表示預(yù)計不會有無法克服的監(jiān)管障礙。他們將在接下來幾周內(nèi)在大學(xué)進(jìn)行驗(yàn)證，還將與符合且通過監(jiān)管要求的制造商。
那么什么時候可以在家中使用該裝置呢？
羅斯伯格說：“如果我們能獲得技術(shù)突破，幾周乃至幾個月內(nèi)，我們見證奇跡。
原文來源：IEEE SPECTRUM
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