诊断埃博拉病例时，时间至关重要。然而，现有诊断检测至少需要一两天才能出结果，因此医护人员无法迅速判断患者是否需要立即接受治疗和隔离。
麻省理工学院研究人员开发的一种新检测或许能改变这一状况：这种装置是一条类似妊娠测试的简易试纸，可快速诊断埃博拉，以及黄热病和登革热等其他病毒性出血热。
“正如最近一次埃博拉疫情所显示的，有时患者出现症状，却无法确定他们患的是什么病，”麻省理工学院机械工程系访问科学家、麻省理工学院林肯实验室技术人员金伯利·哈马德-希弗利（Kimberly Hamad-Schifferli）说。“我们希望开发一种快速诊断方法，能够区分不同疾病。”
哈马德-希弗利和麻省理工学院医学工程与科学研究所（IMES）的赫尔曼·L.F.·冯·亥姆霍兹教授李·格尔克（Lee Gehrke），是介绍这款新装置的论文的资深作者。该论文发表于期刊 《Lab on a Chip》。论文第一作者是IMES博士后春婉·颜（Chun-Wan Yen）；其他作者包括研究生海伦娜·德·普伊格（Helena de Puig）、IMES博士后贾斯蒂娜·塔姆（Justina Tam）、IMES讲师何塞·戈麦斯-马尔克斯（Jose Gomez-Marquez）以及访问科学家艾琳·博施（Irene Bosch）。
颜色编码检测
目前，诊断埃博拉的唯一方法是将患者血样送到实验室，采用聚合酶链式反应（PCR）等先进技术检测埃博拉病毒的遗传物质。这种方法非常准确，但耗时；而在埃博拉和其他发热性疾病流行的非洲一些地区，获取这类技术的机会有限。
这种新装置采用侧向层析技术，该技术用于妊娠测试，近来还被用于诊断链球菌性咽喉炎和其他细菌感染。然而，迄今为止，还没有人采用多重检测方法，利用多色纳米颗粒同时筛查多种病原体。
“对于许多出血热病毒，例如西尼罗病毒、登革热和埃博拉病毒，以及发展中国家的许多其他病毒，例如阿根廷出血热和汉坦病毒疾病，目前根本没有快速诊断方法，”格尔克说。他四年前开始与哈马德-希弗利合作开发这款新装置。
与大多数只能检测一种疾病的现有纸基诊断工具不同，麻省理工学院研发的新试纸采用颜色编码，因此可用于区分多种疾病。为此，研究人员使用了银制三角形纳米颗粒；这些颗粒会根据大小呈现不同颜色。
研究人员制备了红色、橙色和绿色纳米颗粒，并将它们分别与能识别埃博拉、登革热和黄热病的抗体结合。当患者血清沿试纸流动时，与试纸条上固定的抗体相匹配的病毒蛋白会被捕获，相应纳米颗粒便会显现。肉眼即可观察到结果；对于色盲者，可以使用手机摄像头辨别颜色。
哈马德-希弗利说：“将患者样本滴到试纸上后，如果看到橙色条带，就知道患者患有黄热病；如果出现红色条带，就知道是埃博拉；如果出现绿色条带，我们就知道患者患有登革热。”
这一过程大约需要10分钟，使医护人员能够迅速进行分诊，判断患者是否应被隔离，从而帮助防止疾病进一步传播。
多伦多大学生物材料与生物医学工程研究所副教授沃伦·陈（Warren Chan）说，这款装置令他印象深刻，因为它不仅能更快地作出诊断，而且所需患者血样更少：一条试纸就能检测多种疾病。“这比其他所有人在做的都更进一步，”陈说。他没有参与这项研究。“他们针对的是当前世界上确实相关的疾病，并且已经证明可以同时检测这些疾病。”
更快速分诊
研究人员设想，这款新装置可作为PCR等现有诊断技术的补充。
“如果你身处没有电力、也没有特殊技术的现场，想知道患者是否感染埃博拉，这项检测能很快告诉你：也许不该让这名患者和其他可能未感染的人一起待在候诊室里，”格尔克说。他同时也是哈佛医学院微生物学与免疫学教授。“从公共卫生角度看，初步分诊可能非常重要；之后还可以用PCR或其他方法进行后续检测以确认。”
研究人员希望获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准，以便在埃博拉疫情仍在持续的地区开始使用这款装置。为此，他们目前正在实验室中使用工程化病毒蛋白和感染动物的血清样本对装置进行测试。
通过将银纳米颗粒与不同抗体结合，这类装置也可以定制用于检测其他病毒性出血热或其他传染病。
格尔克说：“值得庆幸的是，埃博拉疫情正在消退，这是件好事。但我们考虑的是接下来会发生什么。毫无疑问，还会出现其他病毒疫情。可能是苏丹病毒，也可能是另一种出血热。我们正在努力开发所需的抗体，为下一次疫情做好准备。”
这项研究由美国国家过敏症和传染病研究所资助。
本文由 麻省理工学院新闻（MIT News）合作发布。本文的发布并不意味着世界经济论坛认可其中的观点。
关注议程， 订阅我们的每周通讯。
作者：安妮·特拉夫顿（Anne Trafton）是麻省理工学院新闻的撰稿人。
图片：2014年12月19日，塞拉利昂东部科诺区科伊杜镇的一处红十字会设施内，医护人员在进入隔离区前穿戴防护装备。
