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以色列本古里安大學研發出一分鐘的快速COVID-19檢測

全球在COVID-19疫苗開發,以及如何運用既有藥物儘速治癒確診者的競賽正如火如荼地進行,但幾乎同樣緊迫的是找到操作簡便,結果精確的COVID-19快速檢測。以色列本古里安大學(BGU)的研究人員因而研發了新式的檢測法,現正對其加以驗證。新式檢測可透過呼氣測試直接進行,也可分析鼻腔或咽喉部位的採樣。檢測結果會在一分鐘後出現,準確率為90%。本古里安大學電氣資訊學院的副主任暨電光工程系的Gabby Sarusi教授表示該檢測的價格將遠低於其他方法。

 

研究團隊與以色列國防部共同進行的臨床試驗中有超過120位以色列人受試,新式檢測對照以專一連鎖反應來放大特定DNA片段的PCR (聚合酶鏈反應)檢測成功率超過90%。研究人員想透過尚在進行的臨床試驗更進一步釐清新式檢測除了能檢驗出病毒之外,是否還能辨識出COVID-19的特定階段。

 

Sarusi教授表示從臨床試驗一開始,新式檢驗的結果就達到統計顯著水準,與系統模擬及同步進行的PCR檢驗結果一致。臨床試驗仍在進行,研究團隊將把COVID-19患者的樣本與其他疾病患者的樣本進行比較,看同樣的技術是否也能辨認COVID-19感染的不同階段。新式檢測技術在本古里安大學新冠病毒研究的框架下進行,這是該校校長Daniel Chamovitz教授發起,旨在善用校內資源及人力才智來解決各式與疫情相關問題的專案小組。

 

呼氣樣本或其他現行檢測使用的鼻腔及咽喉的採樣會被放在一個晶片上,晶片上帶有研究團隊為新式檢測特別設計的密集超影材料感測器陣列。系統隨即進行分析並在一分鐘內透過雲端系統回傳陽性或陰性的檢測結果。

 

新式檢測不仰賴專業的醫事檢驗設備而可以直接在照護點即時完成(即所謂的定點照護檢驗/床邊檢驗),出來的結果也會自動備份到數據庫,並透過分享給相關單位的選項讓疫調及病毒追蹤變得更容易。此外檢測的結果也能與急診室的檢傷分類系統整合,幫助醫護人員了解病患狀態的輕重緩急以決定治療的順序。

 

新式檢測的原理是透過設備上的兆赫茲光譜儀器偵測出COVID-19在兆赫茲範圍內的共振變化。這樣的頻率已在近幾十年來被應用於生物樣本的快速檢測及辨識上。Sarusi教授指出研究團隊注意到COVID-19的大小(介於100到140奈米之間)和電性質就像一個奈米粒子或量子點,進而思考這是否意味著COVID-19也能被物理和光電工程的方法偵測到呢?研究人員發現答案是肯定的,COVID-19在兆赫茲頻率下會產生共振,並能被調整在這些頻率上的光譜儀快速地偵測到。除了解釋技術原理,研究人員也表示新式檢驗組的成本每個介於50到100美金之間,遠低於需要在專業醫檢室進行的PCR檢測。此外由於新式檢測靠的是光電原理,不像生化檢測有可能受環境因子影響結果。

 

由於現行的COVID-19檢驗奠基於對病毒RNA序列的放大和辨識,因此需要仰賴昂貴的化學試劑及生化反應。再者這些運用PCR原理的檢測需要好幾個小時,多數情況甚至需要數日才有結果。運送這些易受環境影響並帶有傳染性生物樣本也涉及繁瑣的物流過程。

 

資料來源:https://www.breakingisraelnews.com/150240/israel-develops-one-minute-coronavirus-test/

更新日期 : 2020/07/13