總統推薦、FDA特批的IDNOW5分鐘檢測新冠病毒是啥原理？

發布時間：2020-04-01 11:44 原文鏈接：總統推薦、FDA特批的IDNOW5分鐘檢測新冠病毒是啥原理？

根據雅培所說，其ID NOW COVID-19檢測儀非常輕巧，只有6.6磅重，相當于一臺面包機大小。無需將其送到中心實驗室進行分析，而是直接在急救室或緊急護理診所進行，這能減少部分患者所面臨的長達數天的檢測結果等待時間。醫生將采集到病人鼻咽拭子的棉簽直接插入機器，測試新冠病毒陽性反應只需要5分鐘時間，陰性反應也只要13分鐘，可以大大提升檢測效率。

雅培公司總裁兼首席運營官羅伯特·b·福特(Robert B. Ford)在一份新聞稿中表示：“有了ID NOW的快速檢測，醫療服務提供者就能在疫情熱點地區的醫院外進行床邊檢測。”

這是FDA批準的第二個新冠病毒床邊檢測。第一個來自生物技術公司Cephid，需要45分鐘，主要用于急診室和醫院，而不是醫生辦公室或緊急護理診所。

雅培的檢測方法與美國傳染病大流行期間的標準檢測方法原理不同。通常病人樣本會被送到實驗室，然后用一種叫做PCR的方法進行處理，這種方法能搜索微小的冠狀病毒基因物質。為了使PCR起作用，樣品必須反復加熱至高溫再冷卻下來。雅培試驗也尋找病毒基因物質，但它在一個溫度下就能發揮作用。這就是為什么它的運行設備可以這么小，因為它不需要那么多的能量。

目前雅培公司正在爭取提高ID NOW COVID-19檢測儀的產量，目標是每天完成5萬份ID NOW新冠病毒檢測，希望在4月份實現500萬檢測。

雅培官方新聞：

雅培已收到美國食品和藥物管理局（FDA）的緊急使用授權（EUA），用于檢測新型冠狀病毒（COVID-19）的最快可用分子護理點測試，在短短5分鐘內產生陽性結果，在13分鐘內產生陰性結果。

使這種測試如此不同的是，它的使用非常方便，不需要在具備很多設施的傳統醫院，只需在醫生辦公室或緊急護理診所即可使用。

新的雅培ID現在COVID-19測試運行在雅培的ID NOW^TM平臺上，這是一個輕量級的盒子（6.6磅和一個小烤面包機大小），可以放在不同的位置。

由于體積小，它可以被用于更非傳統的地方，人們可以在幾分鐘內得到結果，帶來了一種對抗新型冠狀病毒的替代測試技術。

雅培公司表示：正在加大生產力度，從下周開始，每天向美國醫療系統提供50,000個ID，現在是COVID-19測試。

這是繼上周宣布雅培實時SARS-CoV-2eua檢測（RealTime SARS-CoV-2 EUA）被FDA EUA批準可用后，又被緊急批準的設備。前者運行在中心實驗室，運行在m2000實時熒光定量PCR設備上。加上現在的新設備ID NOW，雅培預計4月份將可進行約500萬個測試。

檢測仍然是控制新型COVID-19大流行的關鍵步驟。繼續向醫療服務提供者提供新技術，以幫助遏制感染的蔓延，是公共衛生官員和醫療服務提供者的當務之急。

把分子檢測帶到第一線

在COVID-19護理點進行分子檢測，為醫護人員提供了在更多的環境中判斷護理成效的快速結果。分子測試技術通過識別病毒基因組中的一小部分，然后放大（擴增）該部分，直到有足夠的病毒可供檢測，從而幫助檢測病毒的存在。這個過程可以將測試等待時間從數小時（如果不是數天）縮短到5分鐘（對于陽性結果）和13分鐘（對于陰性結果）。

當不用于COVID-19檢測時，ID NOW 現在是流感A&B、鏈球菌A和呼吸道合胞病毒（RSV）檢測的領先分子護理平臺。雅培在全美布局了廣泛的、最多的分子水平檢測的護理點，已經廣泛應用于全國的醫生辦公室、緊急護理診所和醫院急診部門。

雅培快速診斷高級副總裁克里斯·斯科金斯說：“通過雅培各團隊令人難以置信的工作，我們預計每天將向最需要檢測能力的一線醫療專業人員提供50000個COVID-19測試。便攜式分子測試讓人們更快得到答案。”

現在的COVID-19 EUA還沒有被FDA批準或批準。它已獲得FDA的緊急使用授權，授權實驗室和患者護理機構使用。該檢測僅限于檢測SARS-CoV-2的核酸，不用于任何其他病毒或病原體，并僅在聲明期間被授權，根據《美國法典》第21卷第564（b）（1）節第360bbb-3（b）（1）條的規定，除非授權提前終止或撤銷，有理由緊急使用體外診斷試驗檢測和/或診斷COVID-19。

IN NOW的原理

根據知乎上Mustela、胡漢三又回來了的討論，整理如下：

ID NOW 運用“核酸等溫擴增技術”（Isothermal Nucleic Acid Amplification）。核酸等溫擴增的好處就是小型化和速度快，某些針對貧困地區的設備甚至不需要電，在常溫或溫水里就可以運行（不過目前應該還是研究階段）。

一項檢測技術的好壞，要看準確度、速度和普及情況。

普及情況來說，由于核酸等溫擴增沒有統一標準，它必需要使用配套儀器。那么有多少臺該設備，就決定了其使用的上限。（雅培說正在加緊生產）

準確度來說，拭子上病毒拷貝數低，real time 目前已經夠難受的了（美國用IN NOW 測4次）；關于IN NOW的準確度，說明書上的數據如下：

但 Alere 之前出過流感的檢測試劑盒，幾乎一樣，有‘14年的論文。

原理：

“切口酶擴增反應”（Nicking enzyme amplification，NEAR），也被成為“指數擴增反應”（Exponential amplification reaction，EXPAR）

一方面引物結合上去延伸出互補鏈；

一方面切口酶會切斷單鏈DNA，釋放切下的單鏈DNA，剩下的部分繼續延伸出互補鏈；

一方面被切下釋放出的單鏈DNA互相結合，繼續延伸出互補鏈，然后再被切。

實現指數擴增。

當目標是RNA時，直接在體系中添加逆轉錄，一步完成。

檢測還是實時熒光。

準確度：

2014年論文參考：

Evaluation of Alere i Influenza A&B for Rapid Detection of Influenza Viruses A and B https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4313160/

核心技術是 RPA (Recombinase-Polymerase Amplification)循環，中文叫做重組酶聚合酶擴增。

不同于我們熟知的PCR（聚合酶鏈式擴增），RPA是一種恒溫下的核酸擴增技術，可以脫離提供穩定熱循環的PCR儀進行，適宜溫度37-42°C，意味著體溫就可以提供足夠的溫度！而如果犧牲一些反應速率，在室溫25℃下，擴增也可以進行。

從官網下摘錄的中文介紹RPA 非常快速，在 37-42°C 這一通常最適宜的反應溫度下，只需少量核酸分子即可在 3-10 分鐘(通常)內擴增至可檢出水平，但這將取決于靶標大小。在大部分情況下，只需要一個人即可在半小時內采集樣本、制備樣本、運行檢測并取得結果，并且無需專業培訓。符合試劑盒描述的性能特征，也非常符合我們對快速檢測試劑盒的期望。RPAZL是屬于 Dr. Niall Armes 聯合 Dr. Derek Stemple 和 Dr. Nagesh Mahanthappa 創辦的 TwistDx Inc。公司最早成立于麻省的劍橋，之后2002年在英國劍橋成立 TwistDx Limited。TwistDx于2010年被Alere收購。之后在2017年雅培通過收購Alere獲得可RPA技術的ZL，此前叫做 Alere i 檢測平臺。技術最早的發明是英國和美國科研工作者的合作成果，經過了相當長的不溫不火的時間，直到如今被雅培開發，算是真正的從實驗室走向了世界。

參考鏈接：

https://www.twistdx.co.uk/en/rpa/our-storywww.twistdx.co.uk

http://www.moreybio.com/index.php/show-article-cid-271-id-307.htmlwww.moreybio.com

該產品采用的是熒光核酸恒溫擴增法來實現檢測，所以儀器內沒有傳統PCR設備那種溫度控制循環模塊，所以結構簡單，可以做到小型化。

但這種產品只是簡單處理樣品，然后直接丟到擴增管中進行恒溫擴增，所以檢測的范圍是有限的。比較適合檢測，比如呼吸道拭子或人咽拭子等。也就是只適合進行呼吸道疾病病原檢測。

至于準確性，實話說，現在的新冠快速檢測的準確度都不高，假陽和假陰都不少。所以一般都要多次檢測才能確保。