用血糖检测仪来检测新冠抗体

约翰·霍普金斯大学的一名药理学家,一名生物医学工程师和一名生物物理学家正在合作设计一种检测新冠抗体的设备。

相信大家对“抗体”的概念已经很熟悉了。抗体是免疫系统产生的微小蛋白质,可以“记住”人体与病毒曾经接触过,并提供对未来感染的免疫力。

为了开发一种可以在全球范围内快速且廉价地部署的抗体检测器,研究人员从数百万人已经使用的测试仪器中获得了灵感:葡萄糖监测仪。

检测过血糖的朋友们都知道,葡萄糖监测仪是通过从手指中抽出一点点血液,将血液收集在纸质测试条上,插入监测仪里,来测量血糖水平。

(图片来源于 OnTract Diabetes)

约翰·霍普金斯药理学助理教授 Netz Arroyo 说,将葡萄糖检测仪改装,这样检测仪就能检测到由测抗体发生的一系列化学反应时产生的血糖。

引领这一项目的三位科学家分别是: Netz Arroyo, 药理学和分子科学助理教授;Jamie Spangler,生物医学工程助理教授;和Taekjip Ha, 生物物理学和生物物理化学杰出教授。

那么检测血糖的仪器又怎么来检测抗体呢?

1. 特殊测试条

首先研究人员们开发了一种测试条,测试条上包含了 SARS-CoV-2 病毒表面的刺突蛋白(Spike protein)。当患者的血液接触测试条时,试纸上刺突蛋白就会与血液中存在的 COVID-19 抗体结合。

2. 与酶结合

然后,研究人员们会将试纸浸入有可以与COVID-19 抗体结合的酶的试管中,使抗体与酶结合。

3. 将酶转化成葡萄糖

洗掉试纸上多余的酶之后,研究人员们就会将试纸放入一种溶液里。这种溶液含有一种可以被酶转化成葡萄糖的分子。

4. 读取葡萄糖,推断抗体含量

最后,研究人员就可以用葡萄糖检测仪来读取试纸上葡萄糖的含量,从而推断患者血液样本中 COVID-19抗体的含量。

对于这一研究,药理学家 Arroyo 也颇有感触。他说:”得以和约翰·霍普金斯的同事们一同交流合作,集思广益,来解决大流行中的关键需求 – 检测抗体,这对我来说是一个极其难得且珍贵的机会。”

“团队开发的生物传感平台,是基于现在的经验,为未来做规划。相信这项技术也能用到其他流行病中,帮助更好地检测流行病的传播情况。”

目前,研究人员们正在继续完善此项测试技术,并申请专利。

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