来源:把科学带回家
在这场席卷全球的疫情中,邻国传来了好消息。
从本月16号开始,日本开始发售一种
新冠快速检测试纸
,这种试纸只需要15分钟就可以给出检测结果,
检测精度为95%
。
有了这种试纸以后,就可以在机场、火车站、学校或者工厂等人流量大的地方对疑似病人进行快速检测。
这是日本首次销售这种新冠检测试纸。
该试纸是日本化工巨头倉敷紡績(Kurabo Industries Ltd)生产的,而研发单位则是该企业在中国的商业伙伴(倉敷紡績并没有透露这个中国合作伙伴的名字)。
该试纸盒的价格是2.5万日元,合1638元。倉敷紡績打算首先向研究和检测单位供应这种试纸盒,产能预计能达到每天1万份。
我们之前介绍过,新冠病毒的核酸检测过程比较复杂,需要受过训练的专业人士操作,从取样到给出结果要花数小时。和病毒核酸检测相比,这种试纸更为经济高效。
被新冠病毒感染后,人体会产生特异性的抗体 IgG。
但是,快速检测试纸并不检测病毒核酸本身,而是
检测人体是否出现了针对新冠病毒的抗体 IgG
。
IgG 的发音是爱GG,也叫免疫球蛋白G,是人的血液中含量最高的一类免疫球蛋白,它具有特异性,也就是说不同的病毒(或其他什么病原体)会诱发人体产生配套的 IgG。
倉敷紡績的新冠抗体 IgG 检测试纸操作和结果示意图
图片来源:倉敷紡績
如果你身体里出现了新冠病毒的 IgG,那就说明你GG了感染了新冠病毒,那么你就会看到试纸上出现了中队长的双杠;反之如果没有中招,就会看到小队长的单杠,这和普通的验孕棒有点像。
回到我国。实际上,国家药监局在2月22日就应急审批通过了3家企业的检测产品,其中就包括原理类似的2种试剂盒。
浙江东方基因生物制品股份有限公司也在最近公布了新型冠状病毒 IgM/IgG 抗体检测试纸(胶体金法)。根据东方基因的说法,目前全世界有20个国家向其订购了试纸。
这种原理,就叫做
侧流免疫层析技术(LFIA)
。日本的这种试纸属于夹心一步法的侧流免疫层析技术。夹心法的侧流免疫层析技术被广泛用于血液、乳汁、尿液、血清、植物的汁液以及食品中特定化合物的快速检测。我们具体来看看它的原理。
当你的血液样本被滴在试纸盒上时,首先会被过滤一波。多层纤维会过滤掉更大的红血球。
你可能会问,为什么要过滤红血球?这是因为防止红色的红血球干扰检测结果,也就是那两根红线。
接着,滴入缓冲液。缓冲液会推动血浆沿着试纸向前方的胶体金垫扩散(层析)。
顾名思义,胶体金垫上有金,不过这是一种特殊的纳米金——胶体金标记试剂(gold conjugated antibodies)。胶体金标记试剂就是头顶检测物质的纳米金颗粒,它们可以和新冠抗体 IgG 结合,成为金标结合物。
涌来的血浆中的物质(白色)和胶体金垫上的胶体金标记试剂(红色)接触,新冠抗体 IgG 会和纳米金颗粒上的分子结合。
接着,金标结合物会顺应毛细作用,向试纸另一端扩散。
图片来源:proteometech
流着流着,它们就会经过两排站岗检测的物质——检查线和对照线。
检查线和对照线是能够捕捉胶体金的不同物质。成功捕捉后,它俩就会显色变红,这样就可以给出检测结果了。
携带新冠抗体 IgG 的纳米金颗粒(有红球的Y)被检查线(蓝色和绿色的Y)拦截。这里有两种检查线是因为检查了两种不同的抗体。日本的试纸只检查一种。
其中,检查线是专门为新冠病毒 IgG 抗体准备的。在检查线上,新冠病毒 IgG 抗体可以和检查线结合,而 IgG 还吸着纳米金小球球呢,所以纳米金就在检查线上聚集起来,使检查线发红。
新冠抗体 IgG (类似狗骨头的短棒)和检查线上的特异性物质(红色凸起)结合,并和纳米金标记试剂(红色圆球)结合。纳米金聚集,使检查线发红。
如果没有新冠病毒 IgG 抗体经过,那么就不会有纳米金在检查线上聚集,检查线自然也不会发红。
对照线(紫色)可以和多余的纳米金颗粒(黑红头的)结合,如果对照线发红,说明操作无误。
被检查线拦下一波后,剩余的纳米金小球球继续往前流动,被对照线拦截。如果对照线变红,就说明前方检查线拦下的纳米金小球球确实是因为新冠 IgG,而不是因为什么奇怪的原因集体卡在那边过不来。
当然,如果只有对照线变红,而检查线没有变红,那就说明测试本身合规,但样本是阴性的。
你可能想问,为啥用的是金,但是检查线和对照线却是红色的而不是金色的呢?