新视角 IT科技 加强即时检测力量,应对多种病原体叠加流行

加强即时检测力量,应对多种病原体叠加流行

科技日报记者 张佳星

当前呼吸道疾病高发,且呈现多种病原体叠加的特点。监测显示,病原体以甲型流感病毒为主,还有新冠病毒、鼻病毒、肺炎支原体等,近期乙型流感病毒也呈现上升势头。

“今年已经出现了多种病原体混合感染的病例。病原体叠加的情况下,更需要快检分子诊断平台,只需要二三十分钟就知道病原体是甲流、新冠病毒还是肺炎支原体,才能进行有针对性地用药。”在日前召开的北京医学检验学会学术年会上,中国医学科学院北京协和医学院实验诊断学系主任徐英春表示,随着微流控集成式耗材、全自动一体化设备等方面的技术发展和应用,分子诊断技术已经进入了“样本进,结果出”的新时代,对于科学合理治疗和使用药物将发挥更显著的作用。

在国家卫健委1月14日召开的新闻发布会上,相关专家也强调,出现发热、呼吸道等症状,要及时进行病原检测,然后进行早期病原治疗。

大幅减少等待时间,切实做到“早发现”

“尽早明确病原体,患者能及早得到治疗,医院也能实现有效的院感防护。”徐英春介绍,在呼吸道疾病高发的时期,如果还在医院等着3小时出报告,难以满足患者的诊疗需求,还会增加由于聚集导致的传播风险。

那么,同样是分子诊断,为什么有的诊断需要若干小时,有的诊断只花几十分钟呢?

徐英春解释,最早被认可的分子诊断技术是RT-PCR(实时荧光定量聚合酶链式反应),这种技术的检测结果是当前的“金标准”,但它的操作,包括试剂准备、核酸提取、扩增等步骤均需在有资质的实验室中进行。因此,实时荧光定量PCR技术平台出结果时间较长,尽管近年来效率不断提高,仍需3小时左右。

“核酸要在不同温度下进行解链、复制等反应,转变温度在核酸分子检测中是最耗时的。”徐英春说,当前在电子工程领域出现了可快速变温的温度感控电子元件,加上微流控芯片技术,分子诊断的“即时检测”(POCT)设备得以开发出来,大大缩短检测时间。

“传统流程一般是在门诊采样后,再定时将样本转至PCR实验室,样本攒够一个批次再检测,不是随到随检,报告时效难以满足临床需求。”卡尤迪创始人李响表示,相较而言,“闪测”全自动分子诊断POCT机器人系统是全自动操作、全封闭检测的,可以放置在门急诊实验室使用,省出了样本流转和攒样上机的时间。

北京某三甲医院应用“闪测”系统的临床实际数据显示,患者1点18分在医生处开出检测单,1点53分即可拿到检测报告,全程用时仅35分钟。

“背起就走”的检测更便于基层防控

“核酸扩增实验室检测最起码需要三个房间分别进行试剂配置、样本处理、核酸扩增等步骤,在配套的负压系统、硬件设备、人员资质方面也有要求。”徐英春表示,偏远地区的基层医疗机构很难实现。相较而言,即时检测设备比微波炉还小,甚至可以放在背包里携带,使用时不需要专业实验室条件,很适合基层普及。

随着人工智能技术的发展,即时检测设备已经基本实现了“无人化”。“‘闪测’系统引入生物酶定向进化、微流体多维控制、半导体极速变温控制、人工智能等技术,通过交叉创新,把占地100多平方米的传统实验室集成在一个火柴盒大小的卡盒中。”李响说,试剂配制、核酸提取扩增等步骤均可自动完成,降低使用门槛。

“传统观念认为即时检测敏感性可能不如实验室经典PCR方法,因此,目前分子即时检测设备应用场景仍受限,未充分发挥作用。”徐英春表示,但实际应用证明,即时检测和实验室检测结果几乎一致。

为此,徐英春建议,学界应通过专家共识、行业标准、技术指南等方面的工作进一步推动分子诊断快检平台的普及应用。他表示,在基层乡村诊所、农村卫生院、社区医疗服务站里,最缺乏病原学检测技术人员和实验条件,相较于操作流程复杂的“金标准”,即时检测在缺乏检验人员的情况下可实现基层随时随地检测,对包括感染性疾病防控在内的医疗健康工作起到极大推动作用。

(来源:中国科技网)

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