客观日本

电装和东海大学等开发成功传感器,可用来评测新冠病毒的传染性

2022年02月24日 生物医药

新冠病毒不断变异并继续在全球大流行。目前大都PCR检测和抗原检测等来判断感染。日本电装公司和东海大学等开发出了一种传感器,有望用来评估病毒是否有传染性,同时还具备精度高和易操作的特点。目标是实现这种传感器的实用化,作为除了PCR检测和抗原检测之外的“第三种检测方法”。

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新开发的生物传感器(图片由电装提供)

目前的新冠病毒检测技术各有利弊。PCR检测的精度相对比较高,但操作难度大,工作人员负担重。抗原检测出结果快,但精度不如PCR。另外,这两种方法都难以准确评估病毒是否有传染性。

病毒感染是病毒表面的突起部“刺突”蛋白附着到人体细胞表面上引起的。研究认为,刺突蛋白如果不工作,基本就不会发生人传人,可视为“失去传染能力”。但以往的检测是针对刺突蛋白以外的其他蛋白质的,很难评估传染性。

电装、东海大学、丰桥技术科学大学和中部大学组成的研究团队开发出了通过检测刺突蛋白来判断病毒是否有传染能力的生物传感器。将核酸分子“适体”改良成仅对新冠病毒的刺突蛋白起反应。

检测时采集疑似感染者的唾液等样本,使其与适体结合。然后利用传感器分析这种状态的样本。

该传感器可以利用适体检测刺突蛋白。具体原理目前尚未公开,但不需要复杂的流程,即使是不熟练的工作人员也能操作。初期验证是以含5毫米见方芯片的500日元硬币大小的尺寸实施的。目前已经成功地进一步小型化。

现在的检测时间约为30分钟,不过还可以缩短。经确认,检测灵敏度比抗原检测高,将非感染者准确判定为阴性的“特异性”也比较高。据说除了新冠病毒以外,几乎不会误检测到其他病毒。

目前“奥密克戎毒株”正在蔓延,但病毒也在不断发生突变,刺突蛋白也可能会随着突变而发生变化。此次的传感器即使发生较大的突变,也很容易通过处理成适合流行突变株的适体来应对新的突变。

中部大学的河原敏男教授介绍说:“还可用于检测新冠病毒以外的病毒。”今后打算与医疗器械企业等合作,尽快实现实用化。

东海大学提供了医疗现场的知识,电装提供了生物技术,丰桥技术科学大学提供了传感器技术,中部大学提供了病毒。研究团队强调说:“如果能评估传染性,就可以在适当的时候为感染隔离的患者解除隔离。能否转到普通病房或者转院和出院也更容易判断。还能确保医务人员有一个安全放心的诊疗环境。”

业界针对新冠病毒提出了多种病毒检测技术和方法。例如理化学研究所开发了放入样本后可在5分钟内出结果的检测设备。还可以通过荧光判断是否有病毒,具有与PCR检测相同或更高的精度。

进入21世纪后人类也多次遭遇传染病的危机。对新冠以外的病毒大流行的担忧始终存在。各种检测技术实用化,选项增多的话,也许可以成为下一次传染病流行时的“武器”,有助于增强社会的安全感。

日文:落合修平、《日经产业新闻》,2022/02/09
中文:JST客观日本编辑部