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近日,賓夕法尼亞州立大學(xué) Dipanjan Pan 教授團隊在《科學(xué)進展》(Science Advances)上發(fā)表重磅成果,他們開發(fā)的一款新型手持檢測設(shè)備,有望徹底解決長期阻礙 HIV 疫苗研發(fā)的“疫苗假陽性”干擾難題。
該設(shè)備創(chuàng)新性地采用了“抗體蛋白 + 病毒 RNA”雙軌檢測技術(shù),只需 5 分鐘 即可精準(zhǔn)判斷檢測結(jié)果是源于疫苗誘導(dǎo)的免疫反應(yīng)(VISP),還是真實的病毒感染。
在對 104 份臨床樣本的測試中,該設(shè)備識別真實感染的準(zhǔn)確率達 95%,排除疫苗假陽性的準(zhǔn)確率高達 98%。這一低成本、便攜式的技術(shù)突破,不僅消除了志愿者面臨的誤診困擾,更為全球 HIV 疫苗的臨床試驗與未來應(yīng)用掃清了關(guān)鍵障礙。
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疫苗研發(fā)的尷尬
HIV疫苗的原理通常是誘導(dǎo)人體產(chǎn)生抗體,去攻擊病毒表面的關(guān)鍵蛋白。然而,這些蛋白恰恰也是目前醫(yī)院常規(guī)HIV檢測所捕捉的“目標(biāo)”。
這就導(dǎo)致了一個尷尬的局面:接種了疫苗的健康志愿者,體內(nèi)產(chǎn)生了抗體,在接受常規(guī)HIV檢測時,結(jié)果往往會顯示“陽性”。
這種現(xiàn)象在醫(yī)學(xué)上被稱為“疫苗誘導(dǎo)的血清陽性”(VISP)。
VISP雖然意味著疫苗在起作用,但給受試者和科研人員帶來了巨大的麻煩:
生活困擾:志愿者明明沒有感染,卻背負(fù)著“陽性”的診斷。這會給他們的心理帶來巨大壓力,并在獻血、購買保險、入伍、求職甚至跨境旅行時遭遇不公正待遇。
科研干擾:在大規(guī)模臨床試驗中,研究人員難以快速分辨誰是“打了疫苗顯陽性”,誰是“不幸真的感染了”。
傳統(tǒng)方法的局限
目前,要區(qū)分“真感染”和“疫苗假陽性”,通常需要進行核酸擴增檢測。這種方法雖然準(zhǔn)確,但流程繁瑣、成本高昂、耗時漫長,且必須依賴專業(yè)的實驗室設(shè)備和人員。
Pan教授指出:“如果未來HIV疫苗要普及,我們必須擁有一款便宜、快速、能即時在現(xiàn)場使用的檢測工具,而不是讓每個人都去排隊做昂貴的核酸檢測。”
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新技術(shù)的核心
為了解決這個問題,研究團隊設(shè)計了一款集成了人工智能(AI)與微流控技術(shù)的3D打印檢測設(shè)備。它的創(chuàng)新之處在于“雙管齊下”:
這款設(shè)備讓血液樣本通過微型通道,同時流向兩條試紙:
第一條試紙(查抗體):檢測由疫苗或病毒引發(fā)的蛋白標(biāo)志物。如果這一項陽性,說明體內(nèi)有抗體(可能是疫苗誘導(dǎo),也可能是感染)。
第二條試紙(查核酸):專門檢測HIV-1的RNA(病毒遺傳物質(zhì))。這是關(guān)鍵所在——疫苗不會產(chǎn)生病毒RNA,只有活躍復(fù)制的真實病毒才有RNA。
判定邏輯很簡單:
如果抗體陽性且RNA陽性 = 真實感染。
如果抗體陽性但RNA陰性 = 疫苗引起的假陽性(VISP)。
實測準(zhǔn)確率超現(xiàn)有手段
研究團隊與“HIV疫苗試驗網(wǎng)絡(luò)”合作,測試了104份不同來源的臨床血樣。在AI算法的輔助下,這款設(shè)備僅需 5分鐘 就能給出分析結(jié)果:
識別真實感染的準(zhǔn)確率達到 95%;
識別疫苗假陽性的準(zhǔn)確率高達 98%。
這一表現(xiàn)已經(jīng)達到甚至超過了現(xiàn)有的許多檢測手段。
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從實驗室走向家庭
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Pan教授表示,這款“全合一”檢測平臺不僅成本低廉、易于擴展,而且非常適合在醫(yī)療資源匱乏的地區(qū)推廣。
目前,團隊已申請專利,并計劃進一步改進設(shè)備的耐用性。他們的愿景不僅限于此,未來還計劃開發(fā)家庭版病毒載量測試盒,讓正在接受治療的HIV感染者能像測血糖一樣,在家中隨時監(jiān)測體內(nèi)的病毒水平。
這項技術(shù)的出現(xiàn),不僅為HIV疫苗的臨床試驗鋪平了道路,也為未來疫苗上市后的全球監(jiān)測提供了重要的技術(shù)保障。
- 文章標(biāo)題:New test distinguishes vaccine-induced false positives from active HIV infection
- 作者:Ashley WennersHerron
- 信息來源: Penn State
- 編譯:松鼠哥
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