全新COVID-19測試工具Abbott ID NOW診斷平臺

全新COVID-19測試工具Abbott ID NOW診斷平臺


近日,美國醫療技術製造商雅培(Abbott)推出了一項全新的COVID-19測試工具,不需要往返實驗室的情況下能夠在幾分鐘內得出檢測結果。目前該檢測工具已經獲得了美國食品和藥物管理局的緊急批准,將於下週開始生產,預估每天的產量超過50,000個。

全新COVID-19測試工具Abbott ID NOW診斷平臺

最新的檢測工具Abbott ID NOW COVID-19使用Abbott ID NOW診斷平臺,該平臺本質上是一個盒裝實驗室,大約相當於小型廚房電器的大小。ID NOW™是一種快速、基於儀器的恆溫擴增檢測系統,用於感染性疾病的定性檢測,新冠陽性結果最快可在5分鐘內獲得,陰性結果可在13分鐘內確認。

雅培公司表示,用於測試的平臺重量不到7磅,可以部署在“最需要測試的地方”。 美國疾病控制與預防中心週二發佈指導意見,允許部分患者在醫療機構自行採集鼻腔拭子,這可能會減少醫護人員所需的防護設備數量。

全新COVID-19測試工具Abbott ID NOW診斷平臺

解剖該公司旗下的Alere I檢測測試盒


全新COVID-19測試工具Abbott ID NOW診斷平臺

該基本動作為:1,將待測樣品加入到離心管A中;2,用移液槍取一定體積待測樣品加入到離心管B中,該離心管中有反應所需的各種試劑;3,將離心管B放入檢測儀器中進行反應,如PCR擴增儀等,反應一段時間後通過儀器檢測得出結果。

雖然Alere公司在專利CN201510472452,WO2013041713和WO2017075586中公開了i檢測測試盒的工作原理和內部結構,這個測試盒的工作原理就是曾經重複多次的取樣-加樣-檢測步驟。如下為Alere i檢測儀器和測試盒。


全新COVID-19測試工具Abbott ID NOW診斷平臺


圖2.1 Alere i檢測儀器和測試盒。

實際上,為了便於理解,可以將Alere i檢測儀器類比於PCR擴增儀,其功能也類似。而測試盒則主要有三部分組成,但為了通俗易懂,焜哥並沒有按照專利中的英文直接翻譯過來,而是根據其具體功能來命名各個部分,如上圖中所示的,中間藍色管為樣品管,其功能相當於前面提到的離心管A;黃色管為擴增管,相當於離心管B;白色管為轉移管,功能則相當於移液槍。

在理解該測試平臺的各部分具體功能之後,各位就很容易想到Alere i的檢測流程,如下圖所示,該具體檢測流程和上面提到的取樣-加樣-檢測幾乎完全一樣。如下圖中的BASE為擴增管,RCVR為樣品管,CARTRDG為轉移管。

全新COVID-19測試工具Abbott ID NOW診斷平臺

圖2.2 Alere i測試平臺的具體檢測流程。

2 內部結構

Alere公司的專利CN201510472452和WO2013041713中公開了i檢測測試盒的內部結構,如下所示分別為轉移管,擴增管,樣品管的內部結構。最左邊的轉移管的基本結構為彈簧活塞結構,在按下去後會壓縮內部氣體並將伸長下面的槍頭,中間的擴增管中最重要的結構是微型管,裡面包含有核酸擴增所需要的各種試劑,這些試劑是以固體粉狀形式存在,上面的密封組件適合轉移管接觸的部位,起到密封的作用。最右邊的樣品管中的重要結構是樣品處理腔,其內部有樣品處理所需的液體試劑,比如細胞裂解液等,這些試劑是以液體狀存在,故而需要密封。

全新COVID-19測試工具Abbott ID NOW診斷平臺


圖2.3 Alere i測試盒各部分的內部結構。

雖然上圖講明瞭各部分的基本結構,但各結構之間的配合操作卻很難從上圖看出。幸好,專利中還公開了各部分之間的配合操作,比如下圖展示了轉移管從樣品管中吸取一定量的樣品的過程,圖中紅色框內是活動部件,在按下轉移管後,轉移管會和下方的樣品管配合起來,如中間圖。繼續按下轉移管會聽見“咔擦”一聲,代表轉移管完全深入到樣品管內,此時為最右邊圖中的狀態,即液體樣品被吸入到轉移管內。

全新COVID-19測試工具Abbott ID NOW診斷平臺

圖2.4 轉移管從樣品管中吸取樣品的過程。

如下圖為將吸取有樣品的轉移管放入到擴增管上的情形,通過擠壓轉移管,可以將擴增管中微型管上面的密封膜戳破,並將轉移管內部的樣品推入到擴增管內,此時即完成了手動操作步驟,後期的恆溫擴增反應是由儀器來完成,同樣的,擴增後結果的讀取由儀器完成。

全新COVID-19測試工具Abbott ID NOW診斷平臺

圖2.5 轉移管將樣品注入到擴增管的過程。

在整個反應過程中,有兩個地方使用到了反應試劑,一個是樣品管內使用了裂解細胞或病毒的裂解液,另外一個是擴增管中使用了恆溫擴增所需要的試劑,根據Alere官網介紹,Alere i測試盒是採用切口延伸擴增技術(Nicking Enzyme Amplification Reaction,NEAR)來檢測病毒核酸,使用特定捕獲酶來驅動擴增反應,該試劑一般包括有切口酶,前向模板核酸,反向模塊核酸和聚合酶等。

(實際上,該產品並不是採用微流控技術來製備的,或者說和微流控沒有半點關係,同時該產品也只是一種半自動POCT儀器,畢竟還需要幾步手工操作,而且只適合於呼吸道拭子或人咽拭子等簡單的樣品,但該產品還是有些亮點的,比如檢測非常快,十幾分鍾便得出結果,儀器小巧方便等


分享到:


相關文章: