华盛顿大学的研究人员开发了一种新型COVID-19检测方法，该方法结合了非处方抗原检测的速度和在医学实验室和医院进行的PCR检测的准确性。
Harmony COVID-19检测是一种诊断性检测，就像COVID-19的PCR检测一样，检测来自SARS-CoV-2病毒的遗传物质。但是，传统的PCR检测可能需要几个小时，而Harmony试剂盒可以在不到20分钟内提供一些样本的结果，并且具有类似的准确性。
华盛顿大学生物工程副教授、布罗特曼巴蒂精密医学研究所(Brotman Baty Institute for Precision Medicine)研究员巴里·卢茨(Barry Lutz)说:“我们设计的测试成本低、简单，可以在任何地方使用。”“我们希望低成本将使高性能测试在当地和世界各地更容易获得。”
卢茨是12月15日发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上的一篇论文的资深作者，该论文描述了Harmony COVID-19检测试剂盒。研究人员开发的Harmony简单易用，使用现成的试剂。该测试使用一种“类似pcr”的方法，借助一种小型、低成本的探测器(也是由卢茨的团队设计的)，检测鼻腔拭子样本中SARS-CoV-2 RNA基因组的存在。使用智能手机来操作探测器并读取结果。这种探测器一次可以处理4个样品，可以放进一辆标准汽车的手套箱里。
COVID-19检测的准确性在整个大流行期间一直是一个紧迫的问题。许多家庭自制的COVID-19抗原试剂盒可以检测病毒产生的蛋白质片段，而不是其遗传物质，准确率为80-85%，但Omicron变种的准确率可能会下降，该变种携带的突变数量相对较高，在其他毒株中没有发现。PCR检测的准确率通常为95%，甚至更好——这是FDA的一个关键基准——但需要昂贵的设备和漫长的结果等待。
在这张2020年的照片中，第一作者努塔达·潘普拉斯特(Nuttada Panpradist)当时是华盛顿大学生物工程专业的博士生，他正在实验室研究Harmony COVID-19测试的原型。资料来源:马克·斯通/华盛顿大学
论文中报道的初步结果显示，Harmony试剂盒对鼻拭子的准确率为97%。Harmony试剂盒检测到病毒基因组的三个不同区域。如果一种新变体在一个区域有很多突变，新的检测仍然可以检测到其他两个区域。例如，它可以检测Omicron变体，这种变体在编码所谓刺突蛋白的基因组区域有几十个突变。
尽管基于聚合酶链反应(PCR)的检测非常准确，但一个关键的限制是PCR检测需要数十个加热和冷却循环来检测样本中的遗传物质。华盛顿大学团队开发的测试通过依赖一种名为RT-LAMP的类似pcr的方法来回避这个问题，这种方法没有同样严格的温度循环要求。
卢茨说:“这种测试在恒定的温度下运行，因此它省去了加热和冷却的时间，大约30分钟就能给出结果。”
卢茨和他的两个同事从华盛顿大学分离出了一家新公司，阿纳瓦西诊断公司，去年，该项目得到了WE-REACH项目30万美元的支持，后来又获得了美国国立卫生研究院1490万美元的赠款，用于将Harmony原型工具包开发成产品并扩大生产，以帮助解决COVID-19诊断检测试剂盒持续短缺的问题。
卢茨和他的团队最初希望这些工具包能够首先用于诊所，以及其他有医疗监督的环境，如工作场所和学校。之后，他们想将该测试用于家庭使用。
Harmony COVID-19检测试剂盒的一步一步工作流程。资料来源:Panpradist等人，2021年
“很长一段时间,选择一个PCR测试是昂贵的,通常需要一天或更多的结果,或快速抗原测试快结果和低成本,但通常有较低的精度比实验室PCR测试,”鲁茨说。“从第一天起，我们就将测试设计成低成本、高容量的可制造性，同时提供快速的结果和类似pcr的性能。”
NIH的资金将支持西雅图附近阿纳瓦西新工厂的大批量生产。
卢茨说:“我们计划让我们的考试在全世界范围内普及和负担得起。”
这篇论文的主要作者是最近在华盛顿大学获得生物工程博士学位的努塔达·潘普拉迪斯特(Nuttada Panpradist)。第二作者是Enos Kline，华盛顿大学生物工程研究科学家，他在2020年初发起了这个项目。生物工程系的共同作者是博士生Robert Atkinson、Ian Hull、Qin Wang和Shane Gilligan-Steinberg;研究科学家迈克尔·罗勒、杰克·亨利·科特尼克、克里萨·班尼特和丹尼尔·莱昂;和艾米·奥斯科维奇博士。其他合著者都在华盛顿大学，家庭医学系的维多利亚·里昂;全球健康教授、海伦·d·科恩家庭医学讲座教授马修·汤普森(Matthew Thompson);基因组科学系的Peter Han;基因组科学助理教授Lea Starita;以及全球健康、医学和流行病学副教授Paul Drain。
