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Jan 12, 2024

PCR

Nature Communications volume 14、記事番号: 1520 (2023) この記事を引用 2265 アクセス 2 Altmetric メトリクスの詳細 新型コロナウイルス感染症の高感度迅速検査は、ウイルスを最小限に抑えるために不可欠です

Nature Communications volume 14、記事番号: 1520 (2023) この記事を引用

2265 アクセス

2 オルトメトリック

メトリクスの詳細

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の高感度迅速検査は、ウイルス感染を最小限に抑えるために、特に症状の発症前や無症状の場合に不可欠です。 今回我々は、感度と特異性が強化されたラテラルフローアッセイ（LFA）用の生物工学的濃縮ツール（BEETLES2）を報告し、3分間の操作でSARS-CoV-2ウイルス、ヌクレオカプシド（N）タンパク質、免疫グロブリンG（IgG）の濃縮を達成した。 検出限界は最大20倍に向上します。 我々はこの方法を、62 人から採取した中程度 (35%) または低ウイルス量 (48%) の 83% を含む臨床サンプルに適用します (陽性対照の場合は n = 42、健康な対照の場合は n = 20)。 診断感度、特異度、精度はそれぞれ 88.1%、100%、91.9% であるのに対し、市販の LFA 単独ではそれぞれ 14.29%、100%、41.94% を達成しています。 BEETLES2 は選択透過性と調整機能を備えており、鼻咽頭/中咽頭スワブ、唾液、血清中の SARS-CoV-2 ウイルス、N タンパク質、IgG を濃縮することができ、信頼性の高い高感度のポイントオブケア検査を可能にし、迅速な早期診断を促進します。 。

新型コロナウイルス感染症 (COVID-19) の迅速なスクリーニングと検査により、高リスクの感染者を特定できるようになり、その結果、ウイルスの拡散が減少し、新型コロナウイルス感染症 (COVID-19) の予防と制御が強化されます1,2。 パンデミックに対処するには、迅速な検出と適切な隔離による治療が最善の戦略です。 新型コロナウイルス感染症 (COVID-19) の商用迅速検査については、緊急使用許可 (EUA) に基づいて、SARS-CoV-2 の 59 件の抗原診断検査が利用可能です (2023 年 1 月 1 日現在)3。 高度な診断性能を備えた技術が開発されているにもかかわらず4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、逆転写定量的ポリメラーゼ連鎖反応（RT–qPCR）検査は依然として新型コロナウイルス感染症のゴールドスタンダードとみなされています。診断。 RNA 検出技術を使用すると高感度のアッセイが実現できますが、現場で頻繁に COVID-19 の検査を行うのは困難です。 RT-qPCR はコストが高く、操作時間も長く (4 ～ 6 時間)、所要時間も長い (最大数日) 14、15、16、17。 さらに、高感度で選択的な RT-qPCR 技術は、高価な実験器具と煩雑な RNA 抽出手順を必要とするため、ポイントオブケア検査 (POCT) での応用が制限されています 18。 待ち時間が長いため、感染者は結果が出る前にウイルスを指数関数的に拡散させ、隔離と接触者の追跡の影響が限定されます8,19。 重要なのは、無症状の人が、症状を発症した人と同様のウイルス量を持つ地域社会にウイルスを広めることです20。

新型コロナウイルス感染症の蔓延に対処するには、感染の初期段階で迅速かつ簡単に現場で検出し、高頻度の検査で感染拡大を阻止するのが最善のアプローチです。 日常的に検査される RT-qPCR とは対照的に、高頻度検査は低コストでポイントオブケアである必要があります。 ミナら。 SARS-CoV-2は急速に増殖し、指数関数的に拡散するため、最良のCOVID-19フィルターは、頻繁で低コストで簡単かつ迅速な検査を使用することで達成できると主張しています19。 1 回のモニタリングによる高感度 RT-qPCR 検査では、感染期間 (約 9 日) から長期間後、最長 17 日までのウイルス排出を検出できます 21、つまり伝播が少ない回復期です。

分散型局所検査用の高周波検査に関しては、ラテラルフローアッセイ（LFA）プラットフォームは、便利で使いやすいワンステップの使い捨て検査を提供するため、ポイントオブケアおよびセルフテストに最適なプラットフォームであることが確認されています。 、そして迅速な結果22。 LFA プラットフォームは、WHO (世界保健機関) の「ASSURED」基準 (手頃な価格、高感度、特定性、ユーザーフレンドリー、迅速かつ堅牢、機器不要、エンドユーザーへの提供可能) を満たすため、最良の候補と考えられています23。 LFA のパフォーマンスが低いと精度が制限され、偽陰性が増加し、COVID-19 の早期診断が妨げられます。 一般に、LFA プラットフォームは、高いウイルス量に対して良好な精度を示します。 ただし、ウイルス量が少ないと精度が急激に低下します。 さらに、イムノアッセイベースの LFA 検査は分子ベースの RT-qPCR よりも感度が低いため、偽陰性が多くなり、ウイルスの継続感染のリスクが高まります。 最近、チェンら。 は、ナノ多孔質陽極酸化アルミニウム (AAO) 膜を使用した定量的かつ超高感度の in situ イムノアッセイを報告し、SARS-CoV-2 ウイルスを濃縮する能力を示しました9。 一般に、AAO 膜は、サイズベースの分離と濃縮を促進する有望な材料と考えられています 24、25、26。