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作者 | 蒋力
编辑 | 吴施楠
新冠疫情全球大流行的趋势仍在继续，科学家们正加快研发控制新冠病毒的途径。据美国医疗资讯网站MedicalXpress近日报道，来自亚利桑那大学的研究人员正在研发一种全新的新冠检测方法，使用智能手机显微镜分析唾液样本，并在大约10分钟内就可以出结果。
亚利桑那大学生物医学工程教授Jeong-Yeol Yoon领导了这一研究，研究基于此前用智能手机显微镜来检测诺如病毒的方法，旨在将现有的鼻拭子抗原检测（ART）的速度与鼻拭子聚合酶链式反应分析仪（PCR）检测的高度准确性结合起来。
“我有几个确诊新冠肺炎的朋友等了六七天才拿到PCR检测结果，或者快速抗原检测结果为假阴性。当他们拿到最终PCR检测结果时，他们才发现自己确实像他们怀疑的那样感染了新冠病毒。”在Yoon实验室工作的生物医学工程博士Katie Sosnowski说，“因此，能够快速检测且获得准确检测结果真的很重要。”
用于检测诺如病毒或其他病原体的传统方法通常很昂贵，需要大量的实验室设备或需要科学专业知识。而亚利桑那大学开发的这一基于智能手机的诺如病毒测试，只需要一台智能手机、一台简单的显微镜和一片微流控纸。它比其他测试更小、更便宜，其组件成本约为45美元。
2019年发表在ACS Omega的论文显示，这一技术的基础相对简单。用户将带有荧光珠的抗体引入可能被污染的水样品中。如果样品中存在足够多的病原体颗粒，每个病原体颗粒上都会附着几个抗体。在显微镜下，病原体颗粒显示为荧光珠的小团块，用户可以对此进行计数。
简单来说，这一过程就是先向水样品中加入荧光珠，再把一张纸放入样品中浸泡，然后在显微镜下用智能手机拍摄照片，并对荧光珠进行计数，整个过程大约需要10到15分钟。Yoon表示，这一过程简单到即便不是科学家，也可以通过观看简短的视频来学习如何做。
而于今年1月29日发表在《自然》子刊《自然实验手册》(Nature Protocols)上的研究对这一方法做了改进，例如为显微镜附件和微流体纸芯片创建了一个3D打印外壳和一种称为自适应阈值的方法。此前，研究人员为构成危险的病原体数量设定了固定值，这限制了精确度，新版本则使用人工智能设置危险阈值，并考虑了智能手机型号和纸张质量等环境差异。
Yoon和他的团队也在致力于实现另一个想法，这一想法基于2018年他们在欧洲期刊《化学》上发表的论文，这一想法甚至更简单，而且留出了更多的容错空间。它采用的技术相同，但用户无需智能手机显微镜和专门设计的外壳，而只需下载智能手机应用程序并使用带有二维码的微流控芯片。
与荧光显微镜技术不同，该方法只需将微流控芯片放置在正确的位置，然后拍照即可。而且无论从哪个角度或距离拍摄照片，智能手机应用程序都可以使用AI人工智能和二维码计算差异，并进行相应地计算。该方法不需要培训，因此一经完善，就有可能实现定点获取微流控芯片，然后对自己的样品进行测试。
参考资料
1、MedicalXpress
Researchers develop smartphone-based COVID-19 test that delivers results in about 10 minutes
https://medicalxpress.com/news/2021-01-smartphone-based-covid-results-minutes.html
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