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导语：加州大学欧文分校的科学家们开发了一种利用芯片实验室技术的强大的、低成本的成像平台，到今年年底，该平台有望用于新型冠状病毒的快速诊断和抗体测试。
COVID-19大流行已在全球范围内肆虐了大半年时间，新冠病毒对人类的经济和社会造成了巨大的破坏。与此同时，人类针对新冠病毒的检测手段却较为有限，且在成本和检测量上存在不足。
近日，美国加州大学欧文分校的研究人员在英国皇家化学学会出版的《Lab on a Chip》上发表题为：《A modular microarray imaging system for highly specific COVID-19 antibody testing》的研究论文[1]。
这项研究开发了一个强大的、成本低廉的便携式成像平台(TinyArray imager)，预计到今年年底，该平台有望用于包括SARS-CoV-2在内的冠状病毒的快速诊断和抗体测试。
无论是COVID-19疫苗的部署，还是隔离封锁的开放，高效、精确的新冠病毒检测方法都是十分必要的。然而，实际上，目前的新冠检测方法（尤其是抗体检测）具有检测精确度低或价格昂贵等缺点。对此，加州大学欧文分校的Weian Zhao、Per Niklas Hedde、Enrico Gratton和Philip Felgner相信他们的新技术可以推动新冠抗体检测，加强人类对SARS-CoV-2监测，从而促进人类经济恢复和社会稳定。通过指尖采血，该检测平台可以在短短的2-4小时内检测出数百种抗体对14种呼吸道病毒的反应，其中包括SARS-CoV-2。从而对COVID-19疑似患者进行确诊，使得医院能快速区分普通呼吸道疾病患者和COVID-19患者。检测结果打印在一个低成本（仅为200美元）的成像平台上——TinyArray成像仪结合了一个3D打印的原型、一个现成的LED和一个500万像素的小摄像头，可以同时发现多种抗体的标记。实际上，现有的全系列抗体检测系统需要1万至10万美元的成像设备，而且体积过于庞大，不适合广泛使用。这一设计在确保与常规昂贵成像系统保持一致的精确度的同时，也使得该平台能够方便携带，可以部署在任何地方。大规模检测有助于确定人群中COVID-19无症状感染者的比例，这将对公共卫生和经济恢复产生重大影响。与此同时，了解产生的抗体以及它们持续的时间将是开发有效疫苗和正确剂量的关键。COVID-19阳性血清的ArrayCam（左）和TinyArray（右）成像仪数据统计更重要的是，如今关于新冠变异病毒的报道并不鲜见，如果SARS-CoV-2发生突变使得疫苗效果减弱甚至彻底失效，那么，新冠疫苗将类似于流感疫苗每年都要更新，而这项研究成果则有利于监测人群中的新冠抗体状况，以便新疫苗的部署。如今，研究团队已经在美国加州奥兰治县完成了5000个测试，他们的最终目标是每台机器每天可以测试2万个样本。研究人员也尝试与公司进行合作，以扩大生产规模。他们预计到今年年底，TinyArray成像仪将准备好部署到美国各地，并与乌拉圭、俄罗斯和泰国的科学家合作，为他们的国家开发类似的系统。“这对低收入国家来说是件好事，”文章的第一作者Per Niklas Hedde说道，“由于该设备的材料便宜且容易获得，该平台很容易在资源匮乏的地区制造并使用，从而使检测在世界范围内进行。”总而言之，这项研究使得大规模血清抗体监测成为可能，在今后的数月和数年中，血清监测可以有效遏制新冠疫情的进一步扩散和复发，并有助于开发治疗和预防COVID-19传播的药物和疫苗。[1] Hedde, P. N., Abram, T. J., Jain, A., Nakajima, R., Ramiro de Assis, R., Pearce, T., … Zhao, W. (2020). A modular microarray imaging system for highly specific COVID-19 antibody testing. Lab on a Chip. doi:10.1039/d0lc00547a
[2] University of California - Irvine. "Low-cost, accurate COVID-19 antibody detection platform: Portable imager could massively increase testing across nation by end of 2020." ScienceDaily. ScienceDaily, 19 August 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/08/200819155718.htm>