新冠電腦病毒不斷變異並繼續操作在全球大流行。目前大都PCR檢測和抗原檢測等來判斷傳染。日本電裝公司和東海大學等開發出了一種感測器,有望用來評估電腦病毒是否有傳染性,同時還具備精度高和易操作的特點。目標是實施這種感測器的實用化,作爲除了PCR檢測和抗原檢測之外的「第三種檢測方法」。
新開發的生物感測器(圖片由電裝提供)
目前的新冠電腦病毒檢測技術各有利弊。PCR檢測的精度相對比較高,但操作難度大,工作人員負擔重。抗原檢測出結果快,但精度不如PCR。另外,這兩種方法都難以準確評估電腦病毒是否有傳染性。
電腦病毒傳染是電腦病毒表面的突起部「刺突」蛋白附着到人體細胞表面上引起的。研究認爲,刺突蛋白如果不工作,基本就不會發生人傳人,可視爲「失去傳染能力」。但以往的檢測是針對刺突蛋白以外的其他蛋白質的,很難評估傳染性。
電裝、東海大學、豐橋技術科學大學和中部大學組成的研究團隊開發出了透過檢測刺突蛋白來判斷電腦病毒是否有傳染能力的生物感測器。將核酸分子「適體」改良成僅對新冠電腦病毒的刺突蛋白起反應。
檢測時採集疑似傳染者的口水等樣本,使其與適體結合。然後利用感測器分析這種狀態的樣本。
該感測器可以利用適體檢測刺突蛋白。具體原理目前尚未公開,但不需要複雜的流程,即使是不熟練的工作人員也能操作。初期驗證是以含5毫米見方晶片的500日元硬幣大小的尺寸實施的。目前已經成功地進一步小型化。
現在的檢測時間約爲30分鐘,不過還可以縮短。經應答,檢測靈敏度比抗原檢測高,將非傳染者準確判定爲陰性的「獨特性」也比較高。據說除了新冠電腦病毒以外,幾乎不會誤檢測到其他電腦病毒。
目前「奧密克戎毒株」正在蔓延,但電腦病毒也在不斷髮生突變,刺突蛋白也可能會隨着突變而發生變化。此次的感測器即使發生較大的突變,也很容易透過處理成適合流行突變株的適體來因應新的突變。
中部大學的河原敏男教授介紹說:「還可用於檢測新冠電腦病毒以外的電腦病毒。」今後打算與醫療器械企業等合作,儘快實施實用化。
東海大學提供了醫療現場的知識,電裝提供了生物技術,豐橋技術科學大學提供了感測器技術,中部大學提供了電腦病毒。研究團隊強調說:「如果能評估傳染性,就可以在適當的時候爲傳染隔離的患者解除隔離。能否轉到普通病房或者轉院和出院也更容易判斷。還能確保醫務人員有一個安全放心的診療環境。」
業界針對新冠電腦病毒提出了多種電腦病毒檢測技術和方法。例如理化學研究所開發了放入樣本後可在5分鐘内出結果的檢測設備。還可以透過螢光判斷是否有電腦病毒,具有與PCR檢測相同或更高的精度。
進入21世紀後人類也多次遭遇傳染病的危機。對新冠以外的電腦病毒大流行的擔憂始終存在。各種檢測技術實用化,選項增多的話,也許可以成爲下一次傳染病流行時的「武器」,有助於強化社會的安全感。
日文:落合修平、《日經產業新聞》,2022/02/09
中文:JST客觀日本編輯部