研究人员开发出一种独特方法，通过检测病毒 RNA 来检测呼吸样本中的 SARS-CoV-2。
罗得岛医院的一项研究发现，可以轻松地从呼吸中检测到 SARS-CoV-2，而且呼吸检测结果更能预测下呼吸道是否受累。
Bubbler 检测病毒的效果与医院拭子 PCR 检测相近。
研究人员开发出一种独特方法，通过检测病毒 RNA 来检测呼吸样本中的 SARS-CoV-2。
研究人员研制了一种呼气检测设备，并称之为“Bubbler”。它能将空气中病毒颗粒的 RNA 逆转录为 DNA，随后可通过常规 PCR 检测新冠。
该设备利用酶促反应混合液检测病毒 RNA并将其转化为 DNA，再用 PCR 仪器进行测量。Bubbler 还可以为 DNA 加上条形码，使样本能够直接关联到提供样本的患者，并用于测序。
在一项发表于《分子诊断学杂志》的新研究中，研究人员报告了该设备的设计和测试情况。
“与鼻咽拭子相比，Bubbler 更有可能成为当前感染的更好指标，”该研究的首席研究员、布朗大学分子生物学、细胞生物学与生物化学系教授 William G. Fairbrother 说。
Bubbler 是一根玻璃管，配有一支供患者向内呼气的玻璃吸管。管内装有逆转录反应混合液和冷矿物油。设备的名称源自患者向设备内呼气时产生的咕噜声。
呼气检测胜过口腔拭子？
这项研究筛查了 70 名患者，他们在 2020 年 5 月至 2021 年 1 月期间于罗得岛医院急诊科接受治疗。研究人员检测了呼吸道三个部位的样本，随后将从口腔刮取舌面所得的唾液，以及使用 Bubbler 呼气检测仪采集的 15 秒呼气样本，与常规鼻咽拭子 PCR检测进行了比较。
研究发现，可以轻松地从呼吸中检测到 SARS-CoV-2，而且呼吸检测结果更能预测下呼吸道是否受累。与口腔样本相比，呼吸中的病毒 RNA 更丰富；口腔样本则含有参与 SARS-CoV-2 复制的细胞，而呼吸样本中没有。作者表示，这表明 Bubbler 检测到的病毒信号来自活跃的病毒颗粒。
新冠检测通常使用通过唾液或鼻咽拭子采集的上呼吸道样本。阳性样本中含有活病毒，但上呼吸道中的病毒载量与肺炎等下呼吸道症状并无相关性。
“下呼吸道受累往往是重症新冠的前兆，因此有理由采用更直接、以呼出气体为重点的采样方式，”Fairbrother 说。
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Bubbler 呼气检测仪条形码技术
Bubbler 检测病毒的效果与医院拭子 PCR 检测相近。不过，拭子检测会检出残留在既往感染者细胞中的病毒 RNA 片段，因此感染后数月，PCR 检测仍可能呈阳性。
相比之下，作者表示，Bubbler 检测的是空气中的病毒颗粒，因此能更好地衡量传染风险。研究人员在论文中写道，该设备还可改用于环境采样，检测医院、交通枢纽以及办公室、船舶和飞机等封闭环境。
“Bubbler 的另一项优势是条形码技术，它能以传统检测一小部分的成本，实现大规模 RNA 病毒检测，”Fairbrother 说。
他说，条形码可生成病毒序列，也有助于识别毒株；随着人们进一步了解病毒的传播能力以及可能针对不同毒株制定的治疗方案，这项功能或许会很有用。该技术还可用于同时处理多批混合样本，提供病毒载量和毒株身份等额外信息，并免去样本稳定处理的需要，因此检测有望在家中进行。
研究人员还展示了如何改造 Bubbler，使其能够检测空气样本中的病毒。为模拟人呼气时呼出液滴的移动，研究人员将三种不同的核酸样本分别加入三台个人加湿器，并将加湿器放在房间内不同位置、与 Bubbler 保持不同距离；实验分别在气流较强和较弱的房间进行。
尽管对这一应用的详细探究超出了该研究的范围，但结果显示，气溶胶化核酸有望用于定量绘制室内空间的气流图，并检测空气中的 SARS-CoV-2。
“这类技术或许有助于酒店、邮轮和赌场等行业恢复运营，”Fairbrother 说。“在交通枢纽和医院急诊科等预警地点定期检测空气，也具有流行病学价值。”
这项研究由美国国家普通医学科学研究所和罗迪基金会资助。
