武汉大学研发新检测方法 最快10分钟检出新冠病毒

2020
03/12

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刘志伟 / 科技日报
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对于高浓度病毒样本,NTS仅需测序10分钟即可检测出结果。即使极低浓度病毒样本,也仅需测序4小时就可完成检测。

近日,记者从武汉大学获悉,该校联合团队创新性开发出纳米孔靶向测序(NTS)检测方法,能大幅提升病毒阳性检出率,实现一天同时检测新型冠状病毒和其他10大类、40种常见呼吸道病毒并监测病毒突变。3月7日,该团队在预印本平台medRxiv正式发表题为《纳米孔靶向测序精准全面检测新冠病毒以及其他呼吸道病毒》的研究论文。

据了解,以往新冠病毒诊断主要采用的是实时荧光定量核酸扩增检测系统(qPCR),但是该方法显示出低敏感性。此外,qPCR核酸检测无法同时检测其他秋冬季高发、引发症状与新冠肺炎相似的其他呼吸道病毒,给疫情防控和患者分流管理带来极大挑战。

武汉大学药学院刘天罡教授、武汉大学人民医院李艳教授、余锂镭教授、武汉臻熙医学检验实验室有限公司总负责人付爱思博士等迅速组建联合团队,创新性地开发了纳米孔靶向测序检测方法。

该团队研发的NTS技术特点在于:它不局限于中国或美国疾病控制中心目前在qPCR方法中推荐的位点,而是将检测范围扩大到9个基因、12个位点近1万个碱基(10kb)区域,全面覆盖病毒基因组上主要基因区域,100%覆盖病毒基因组上毒力相关的重要基因,检测病毒基因组范围较目前广泛使用的qPCR提升100倍,从而显著提高检测敏感性和准确性。

刘天罡介绍,qPCR就像是用一把狙击枪去击打样本中的病毒核酸,有一定概率打不中,而NTS不是用狙击枪,而是撒网,并且同时撒十几张网,这样捕获病毒核酸的概率就大大增加,不仅如此,它还能在捕获病毒核酸的同时读出其序列。这样,一次检测不仅可以确诊是否感染新冠病毒,而且其他常见的呼吸道病毒,包括呼吸道合胞病毒、冠状病毒、腺病毒、副流感病毒、甲乙丙型流感病毒等,也能同时检测出来,为医生分诊提供确切依据。更重要的是,这种方法还能检测在病毒传播期间与毒力相关的基因是否发生了突变,从而迅速为后续的流行病学分析提供信息。

在研究中,团队平行测试了NTS和qPCR两种方法。结果表明:45个临床高度疑似新型冠状病毒感染患者的样品,NTS共鉴定出34个阳性样品,比qPCR多检出15个;16个临床已确诊新型冠状病毒感染患者中,NTS全部检测呈阳性。临床确诊样本显示,NTS比qPCR的阳性检出率提升43.8%。

此外,对于高浓度病毒样本,NTS仅需测序10分钟即可检测出结果。即使极低浓度病毒样本,也仅需测序4小时就可完成检测。从收到样本到出具结果,全程控制在6—10小时。而且该技术所需的纳米孔测序平台对实验室要求不高,其中最小测序仪MinION是便携式的,因此NTS也更适合不同级别的医院使用。

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