剑桥研究人员开发了一种新测试，使用单链DNA作为诱饵同时“钓鱼”多种呼吸道病毒，并在一小时内给出高度准确的结果。

该测试使用DNA“纳米诱饵”来检测最常见的 呼吸道病毒——包括流感、鼻病毒、呼吸道合胞病毒和 ——同时发生。相比之下，PCR(聚合酶链反应) 测试虽然具有高度特异性和高度准确性，但一次只能测试一种病毒，并且需要几个小时才能返回结果。

虽然许多常见的呼吸道病毒都有类似的症状，但它们需要不同的治疗方法。研究人员表示，通过一次检测多种病毒，他们的检测将确保患者迅速得到正确的治疗，还可以减少抗生素的无端使用。

此外，这些测试可用于任何环境，并且可以轻松修改以检测不同的细菌和病毒，包括导致的SARS-CoV-2病毒的潜在新变种。结果在期刊上报告 自然纳米技术.

冬季感冒，流感和RSV季节已经到来 北半球，当患者出现在医院或诊所时，医护人员必须迅速做出治疗决定。

“许多呼吸道病毒都有相似的症状，但需要不同的治疗方法：我们想看看我们是否可以并行搜索多种病毒，”该论文的第一作者剑桥卡文迪什实验室的Filip Bošković说。“根据世界卫生组织的数据，呼吸道病毒是20%五岁以下儿童死亡的原因。如果你能想出一种可以快速准确地检测多种病毒的测试，它可能会产生巨大的影响。

对于Bošković来说，这项研究也是个人的：作为一个年幼的孩子，他发高烧住院了将近一个月。在PCR机可用之前，医生无法弄清楚他生病的原因。

“良好的诊断是良好治疗的关键，”剑桥大学圣约翰学院博士生Bošković说。“人们出现在医院需要治疗，他们可能携带多种不同的病毒，但除非你能区分不同的病毒，否则患者可能会接受不正确的治疗。

PCR检测功能强大，灵敏且准确，但它们需要将一段基因组复制数百万次，这需要几个小时。

剑桥大学的研究人员希望开发一种使用RNA直接检测病毒的测试，而无需复制基因组，但具有足够高的灵敏度，可以在医疗保健环境中使用。

“对于患者来说，我们知道快速诊断可以改善他们的结果，因此能够快速检测感染因子可以挽救他们的生命，”来自剑桥治疗免疫学和传染病研究所的共同作者Stephen Baker教授说。“对于 医护人员，这种测试可以在任何地方使用，在英国或任何低收入或中等收入环境中，这有助于确保患者迅速获得正确的治疗并减少不必要的抗生素的使用。

研究人员的测试基于由双链DNA构建的结构，并具有悬垂的单链。这些单链是“诱饵”：它们被编程为针对目标病毒RNA中的特定区域“钓鱼”。然后纳米诱饵通过称为纳米孔的非常小的孔。纳米孔传感就像一个自动收报机磁带阅读器，可以在几毫秒内将分子结构转换为数字信息。每个纳米诱饵的结构揭示了目标病毒或其变体。

研究人员表明，该测试可以很容易地重新编程，以区分病毒变体，包括导致的病毒变体。由于可编程纳米诱饵结构的精度，该方法可实现接近100%的特异性。

“这项工作优雅地使用新技术一次性解决多个电流限制，”贝克说。“我们最挣扎的事情之一是快速准确地识别引起感染的生物体。这项技术有可能改变游戏规则;一个快速、低成本的诊断平台，简单，可以在任何样品的任何地方使用。

该技术的专利已由该大学的商业化部门剑桥企业申请，共同作者Ulrich Keyser教授共同创立了一家名为Cambridge Nucleomics的公司，专注于单分子精度的RNA检测。

“纳米诱饵基于DNA纳米技术，未来将允许更多令人兴奋的应用，”卡文迪什实验室的Keyser说。“对于 商业应用 向公众推出，我们将不得不将我们的纳米孔平台转换为手持设备。

博斯科维奇说：“将来自医学、物理学、工程学和化学的研究人员聚集在一起，帮助我们为一个难题提出了一个真正有意义的解决方案，”博斯科维奇说，他因这项工作获得了剑桥应用研究学会颁发的 2022 年博士学位。