弹出实验室和5分钟测试：美国最新的冠状病毒测试

在美国首例确诊的新型冠状病毒病例发生两个半月后，该病毒已入侵该国的东西海岸，并迅速进入该国中部。随着案件数量大幅上涨和医院为大幅上涨做好准备，一个因素一直固执，荒谬地保持不变：我们没有足够的测试。

实际上，我们不仅没有足够的测试，还存在大量令人沮丧的测试。广泛的测试是最成功地抵抗病毒的国家（例如韩国，台湾和新加坡）使用的策略的关键部分。如果我们知道谁生了病，谁没有生病，或者感染群位于何处，我们将能够有选择地关闭经济，而不是使用我们目前采用的一揽子方法。实际上，当我们应该基于全面的分析来制定决策时，实际上是在信息真空中进行决策。

但是希望这种情况很快会改变。学术界和私营企业已经填补了测试的空白，本周宣布了两项特别令人鼓舞的发展。这是详细信息。

弹出实验室

詹妮弗·杜德纳（Jennifer Doudna）被广泛认为是基因编辑技术CRISPR的“创始人”。她现在领导着加州大学伯克利分校的弹出式测试实验室，该实验室汇集了来自伯克利创新基因组学研究所和附近机构的100多名科学家和志愿者。

为了能够测试患者样品，实验室和科学家需要满足临床实验室改进修正案（CLIA）计划下的联邦要求。由于FDA加快了认证流程，实验室应该在下周之前获得完全认证，并且可以在那时开始测试患者样品。

该团队将使用在一次可分析300多个样品的机器上运行的聚合酶链反应测试（稍后再介绍）。他们计划每天开始处理1,000个测试，最终每天增加3,000个。借助自动样品处理和自动测试运行，从接收患者样品到进行明确诊断的估计时间仅为四个小时。

鉴于加利福尼亚州目前拥有该国最大的测试积压案，Doudna和她的团队为他们完成了工作。在哈佛/麻省理工学院，梅奥诊所，爱荷华大学，华盛顿大学，俄亥俄州立大学以及全国其他地方也出现了类似的实验室。

雅培实验室的5分钟测试

总部位于伊利诺伊州的雅培（Abbott Labs）的ID NOW平台（一种烤箱大小的机器，可以快速分析患者样本以检测疾病）已经在全国的急诊诊所和急诊室使用。通常用于检测链球菌性喉炎或流感等疾病的系统，上周被FDA清除以测试Covid-19。一周前，该公司还在医院和实验室使用的平台上启动了Covid-19测试。

雅培的测试交付目标为每天50,000，并且在5分钟内显示优势结果，在13分钟内显示阴性结果，这是我们见过的最快的测试；与CDC进行的初始测试的7天周转时间相比，这似乎是奇迹般的。在这两个平台之间，雅培计划在四月份进行总共五百万次测试。

这足以满足我们有效对抗这种病毒并尽快使社会恢复运转所需的一切吗？差远了。据《华盛顿邮报》报道，截至3月28日，美国的测试率为每百万人2,249.9测试；韩国是每百万人进行7,576.7次测试的两倍多。

但是，伯克利，雅培和其他所有来自研究中心和私人公司的测试都是有力的，这比我们迄今为止所拥有的零零碎碎要好得多。

病毒检测101

那么这些测试如何工作？在分析样本和产生诊断所需的几分钟或几小时内会发生什么？

简而言之，这些测试是在寻找病毒的遗传物质，如果存在，他们会使用化学物质对其进行繁殖，并以故障安全的方式对其进行检测。将冠状病毒想象成针状的枕形。被称为试剂的化学物质被添加到患者样本中，这些试剂经过针头，使枕形垫裂开，释放出病毒的RNA。

向RNA中添加酶会使其转化为DNA，然后使用其他试剂，酶和温度变化将其复制，该过程称为聚合酶链反应（PCR）。 2条DNA链变成4条，然后变成8条，这个循环一直持续到大约有1000亿个病毒DNA拷贝。每次复制一条链时，都会出现一个荧光探针。这样，一个发出荧光的样品无疑会充满病毒DNA-这意味着检测结果呈优势（并立即隔离了刚刚被检测的人）。

清除障碍

尽管科学家做出了值得称赞的工作，并且政府放松了必要的法规，但不幸的是，测试短缺仍将继续。我们从来没有遇到过如此多的人需要如此快速地进行测试的情况，因此对试剂和棉签等物品的需求远远超过了供应链的交付能力。

此外，此处讨论的测试只能在测试时在感染该病毒的人中检测到Covid-19。换句话说，需要一种不同的测试（称为抗体测试）来识别患有轻度或无症状病毒的人-这些人可能免疫甚至不知道。

对于这种病毒没有简单的答案，这是事实，在过去的几周中，我们已经痛苦地意识到这一点。但是，如果我们能做的只是迈出一步来寻求解决方案，那应该让我们知道我们中间最好的科学头脑正在这样做。

图片来源：Michal Jarmoluk在Pixabay上发布