新快检平台：DNA网

根据伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校领导的一项新研究，由DNA链编织的微型网可以诱捕引起COVID-19的病毒的刺突蛋白，照亮病毒，进行快速但灵敏的诊断测试，还可以阻止病毒感染细胞，开辟了抗病毒治疗的一条新的可能途径。

　　

   

   

图片:在这幅艺术家的渲染图中，由DNA链编织的小网覆盖了导致COVID-19的病毒的刺突蛋白，并发出发光信号。    

根据一项新的研究，由DNA链编织的小网可以诱捕引起COVID-19的病毒的刺突蛋白，照亮病毒，进行快速但灵敏的诊断测试，还可以阻止病毒感染细胞，开辟了抗病毒治疗的一条新的可能途径。

伊利诺伊大学香槟分校的研究人员及其合作者在《Journal of the American Chemical Society》上发表的一篇论文中展示了DNA网在人类细胞培养中检测和阻止COVID-19的能力。

“这个平台结合了PCR的灵敏度和抗原检测的速度和低成本，”该研究的领导者、伊利诺斯大学生物工程和化学教授Xing WANG说。“我们需要这样的测试有几个原因。一是为下一次大流行做准备。另一个原因是跟踪正在发生的病毒流行——不仅是冠状病毒，还包括其他致命和对经济有影响的病毒，如艾滋病毒或流感。”

DNA最出名的是它的遗传特性，但它也可以折叠成定制的纳米级结构，可以执行功能，或者像蛋白质一样专门与其他结构结合。伊利诺斯州研究小组开发的DNA网旨在与冠状病毒刺突蛋白结合——这种结构从病毒表面突出，并与人类细胞上的受体结合，从而感染它们。一旦绑定，这些网就会发出荧光信号，一个便宜的手持设备可以在大约10分钟内读取这种信号。

研究人员证明，他们的DNA网有效地针对尖刺蛋白，能够在非常低的水平检测到病毒，相当于金标准PCR测试的灵敏度，从临床实验室返回结果可能需要一天或更长时间。

这项技术有几个优点。它不需要任何特殊的准备或设备，并且可以在室温下进行，所以用户所要做的就是将样品与溶液混合并读取它。研究人员在他们的研究中估计，这种方法每次测试的成本为1.26美元。

“这种措施的另一个好处是，我们可以检测到仍然具有传染性的整个病毒，并将其与可能不再具有传染性的片段区分开来，”Wang说。这不仅使患者和医生更好地了解他们是否具有传染性，而且可以极大地改进社区一级的建模和活跃疫情的跟踪，例如通过废水。

此外，DNA网抑制了病毒在活细胞培养中的传播，抗病毒活性随着DNA网支架的大小而增加。这表明DNA结构具有作为治疗药物的潜力。

Wang说:“在疫情暴发之初，我就有了建立一个检测平台的想法，同时也要建立一个抑制平台。许多其他研究抑制剂的小组正试图包住整个病毒，或病毒中提供抗体的部分。这是不好的，因为你想让身体形成抗体。有了中空的DNA网结构，抗体仍然可以接触到病毒。”

DNA网平台可以适应其他病毒，甚至可以多路复用，这样一次测试就可以检测多种病毒。

“我们正在尝试开发一种统一的技术，可以用作即插即用的平台。我们希望利用DNA传感器的高结合亲和力、低检测极限、低成本和快速制备的优势。”

美国国立卫生研究院通过快速加速诊断方案支持这项工作。研究人员将继续通过RADx项目来探索和加速DNA网平台的临床应用。