新冠病毒感染的肺炎疫情爆發以來,很多醫護人員沖鋒在抗“疫”一線。與此同時,中科院蘇州醫工所作為中國科學院唯一以生物醫學儀器、試劑為主要研發方向的國立研究機構,在疫情發生后的第一時間,組織了多個團隊就檢測儀器和配套試劑研發,從不同的技術角度,為實現精準、迅速、便攜地診斷,不分白天黑夜分別加緊研發。目前,在針對新型冠狀病毒的檢測儀器和配套試劑研發方面,各技術團隊均取得可喜的進展。
面對突如其來的疫情,蘇州醫工所工程化研究中心主任王弼陡牽頭迅速組織團隊成立項目攻關突擊隊,副主任羅剛銀負責具體的攻關工作,研發基于恒溫CRISPR法新冠病毒核酸快速檢測系統。該系統包括開發完成的便攜式核酸快速檢測箱和正在開發的全自動一體化核酸檢測儀兩款產品。便攜式核酸快速檢測箱內包含小型離心機、恒溫金屬浴裝置和熒光檢測儀3個部分,其核心技術是應用熒光定量分析法來檢測病毒核酸片段,具有結果準確、檢測快速、操作方便等優點。
在傳統的檢測方法中,患者的咽試子提取后需要送到3-4個實驗室進行不同的檢測,分別經過病毒核酸(RNA)轉錄、聚合酶鏈式反應(PCR)擴增產生熒光分子等步驟最終被測定。而由于新型冠狀病毒可在空氣中傳播,因此對實驗室環境和操作人員的技術都有很嚴格的要求。團隊研發的一體化檢測儀把這幾個步驟集成在同一個系統中進行,減少人員操作,可大大提高檢測的便捷性。
為了在短時間內完成工作,該項目組成員主動放棄休假,自大年夜起便日夜加班,通過多輪遠程會議進行方案討論。一周左右時間,便完成了便攜式核酸快速檢測箱的原理樣機。經過初步測試,儀器達到了預期設計的功能和性能指標。后續將在對原理樣機功能性能進行持續驗證的同時,對儀器進行工程化設計,為儀器的量產做好準備。此外,團隊成員還將盡快推出全自動一體化核酸檢測儀,提高新型冠狀病毒的檢測效率。
與此同時,蘇州醫工所全資公司國科醫工集團公司汪大明團隊開發了另一套針對新冠病毒診斷的現場快速核酸診斷系統。該系統包括自主研發的試劑盒和配套的免疫熒光分析儀,可在30分鐘內出定性結果,還能實現常溫儲存和運輸。該系統采用雜交捕獲免疫熒光法(HC-FIA),能夠通過一系列復雜的核酸雜交試驗使得標記病毒核糖核酸(RNA)對應的熒光信號放大,最終通過熒光免疫分析儀進行相應檢測,以達到確診的目的。
由于團隊此前已研發出針對SARS病毒的檢測試劑和儀器,此次新冠病毒感染的肺炎疫情爆發后,就立刻轉向了該方向的研究。目前,儀器已取得醫療器械產品注冊證,試劑已經經過各項性能檢測并已按三類醫療器械產品注冊要求上報CFDA醫療器械優先審批程序等待審批。最近,獲得中國食品藥品檢定研究院檢查報告,并在蘇州新冠定點收治醫院高新區人民醫院裝機試用。
除了以上兩套系統,在中科院生物醫學檢驗技術重點實驗室,周連群研究員也帶領了一支研發團隊,推出了一款基于芯片式手持核酸即時檢驗(POCT)儀器。這款儀器15分鐘內即可快速出結果,特別適用于急診、ICU、救護車、社區、家庭、機場、火車站等環境下快速識別感染人群。該儀器能夠在芯片封閉的通道里,迅速提取出冠狀病毒核糖核酸(RNA)標的物。目前,儀器和試劑已經完成研發,試劑、芯片及系統已經過標準樣品測試,正在分別申報醫療器械注冊證。
疫情當前,使命在肩。蘇州醫工所將牢記習總書記指示精神,把人民群眾生命安全和身體健康放在首位,繼續發揮肯吃苦肯戰斗的精神,在做好個人防控和本職研究的同時,攻堅克難,集中有效資源,加緊加快與疫情防控有關的產品研發,彰顯醫工人風貌,為打贏疫情防控阻擊戰做出應有的貢獻。