智东西（公众号：zhidxcom）
编| 董温淑
智东西3月17日消息，美国先锋生物科技公司（Biotech Pioneer）正在研发一套方便应景的测试装置，任何人在家就能家就能检测是否患有新冠肺炎。
先锋科技公司创始人乔纳森.罗斯伯格（Jonathan Rothberg）表示，他的目标是“使该测试在全球范围内广泛可用”，并希望在赞助支持下“对任何负担不起的人免费”。
罗斯伯格早就对智能医疗设备表现出了兴趣：过去20年中，他创立的基因测序公司引入突破性技术，从而大大降低了基因测序的成本；2014年，罗斯伯格推出了名为4Catalyzer的启动加速器，专注于“加速”智能医疗设备研究成果；从加速器中诞生的公司Butterfly Network也推出了与智能手机相连的手持超声设备。在本次席卷全球的新冠疫情中，罗斯伯格依旧致力于贡献出智能解决方案。
3月7日，罗斯伯格发布推文，宣布了其团队正在研发针对冠状病毒的家庭测试装置。罗斯伯格最初将其称为“思想实验”，但随后这一项目将迅速成为一个“真实的项目”和“富有驱动力的任务”。
罗斯伯格在给外媒的一封电子邮件中写到：“我告诉我的团队，中国人10天内在武汉建立了一家医院，所以我们也应该按那个时间为新冠病毒开发和部署一个真正的家庭测试装置。（我们的）团队正日以继夜完成这个目标。”
据罗斯伯格介绍，测试工具包半小时内就能在手机上显示结果，不过他也提到目前家庭检测装置在检测精度上还有所欠缺，偶尔会出现假阴性或假阳性结果。为此研发团队正与盖茨基金会（Gates Foundation）寻求合作。
盖茨基金会此前曾着手推进家用冠状病毒检测试剂盒方案，检测者将鼻拭子取样送至实验室后由仪器进行分析，检测结果相对精确但整个过程需耗时几天。
罗斯伯格希望可以与盖茨基金会共享数据，综合盖茨基金会在流行病学上的优势和先锋生物的试剂盒技术，使两种检测方法互补短板。
二．家用检测装置工作原理
罗斯伯格团队的研发工作由Homodeus的科学家领导，Homodeus是4Catalyzer加速器中一家合成生物学公司。
通常冠状病毒检测需要实验室技术人员和专用设备支持，而罗斯伯格团队则依靠酶完成整个过程，达到简便、及时的目的。
罗斯伯格解释说，在新冠疫情爆发前，Homodeus的科学家正在对设计者酶进行工程改造，用以修复基因和食用塑料。
现在他们正让酶“进行通常需要实验室技术人员和专用设备参与的整个测试”。罗斯伯格说，“没有实验室，没有技术人员，没有昂贵的设备，也没有等待，设计者酶完成了所有工作。”
家庭测试装置由棉签及3个试管组成，需要搭配手机APP进行使用。
测试时，一个人首先用棉签在鼻腔或口腔内取样，将棉签先后浸入3个试管中，在3个试管中发生化学反应。
人体细胞在第一个试管中被打碎，从而与检测剂有更充分的接触。
在第二个试管中，叫做“引物”的分子会寻找病毒RNA的唯一代码并与之结合，形成含DNA链和RNA链的双链分子。
到了第三个试管，定制的酶将制造许多DNA分子的拷贝，使其易于检测，另一种酶则将进行颜色反应。
最终，如果病毒存在将显示一种颜色（可能是红色），若不存在则显示另一种颜色（可能是绿色），如果检测失败则将不会变色。
这一装置无法检测抗体。由于感染者可能需要几天的时间才能产生抗体，罗斯伯格表示将不使用这一方式，他更想要一种在人感染病毒后可以即时检测的测试。
除了检测是否感染冠状病毒，他还希望将装置用于检测感染者在康复期间何时成功消灭了病毒。
对于这种即时检测，测试必须识别病毒的遗传物质，当前检测的冠状病毒代号为SARS-CoV-2，是由单链RNA组成的。
测试完成后，其搭配的应用程序不仅能指导用户完成测试过程，还可以将检测结果自动提交至公共卫生部门。
负责该项目的4Catalyzer工程师艾瑞克·卡布拉姆斯（Eric Kabrams）称，数据共享过程会符合医疗数据的严格隐私规则。“值得庆幸的是，现代加密技术和数据隐私方面的最佳实践，使解决方案能兼顾最小化病毒传播和保护敏感信息这两个目标。”
三．未来几周将模型送往高校验证
如果罗斯伯格团队成功创建了该装置，下一步，他们会把测试装置送到学术实验室做验证。罗斯伯格表示，预计会在几周内将原型送往实验室。
罗斯伯格已经和宾夕法尼亚大学和耶鲁大学医学院的研究者交流过，这些研究者在截止日期前暂不予以评论。
普渡大学生物医学工程助理教授杰奎琳.林恩斯（ Jacqueline Linnes）也开发了一种用于检测病毒（包括新型冠状病毒）的手持式设备。
她对罗斯伯格的家庭测试装置持好评：“尽管有一些因素需要考虑，但能在家庭环境完成测试真是太棒了。”关于需要考虑的因素，她提到了试管的密封问题，如果密封环境被破坏，测试样品就会被污染，从而影响结果。此外使用者也需注意使用时间，如果反应时间过长，结果有可能显示假阳性。
同时她还表达了对检测技术敏感性的担忧，如果只能检测住院患者体内的高浓度病毒，那它对家庭测试就无济于事。
罗斯伯格承认，其团队面临着巨大的技术挑战，但如果他们能成功做出好用的装置，并通过专家审核，那么就能投入生产了。
除技术挑战外，在投入市场之前，测试装置还需要通过实验室验证和法律评估。罗斯伯格表示他希望测试套件能被批准为“风险评估工具”，而不是被FDA归类为医疗器械诊断工具。鉴于情况的紧急性，他希望FDA与他合作，并表示预计不会有无法克服的监管障碍。他们将在接下来几周内在大学进行验证，还将与符合且通过监管要求的制造商。
那么什么时候可以在家中使用该装置呢？
罗斯伯格说：“如果我们能获得技术突破，几周乃至几个月内，我们见证奇迹。
原文来源：IEEE SPECTRUM
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