2020诺贝尔化学奖得主揭晓，研究团队发明5分钟检测新冠方法
编辑： 2020-10-12 10:44:01 科学 31第二波新冠疫情已经在欧洲拉开了序幕，如今新冠的快速检测变得非常的重要。美国加州大学伯克利分校教授Jennifer Doudna领导的研究小组利用CRISPR基因编辑技术，提出了一种只需5分钟就能检测出新冠病毒的方法。也正是凭借这项技术，她成功的拿下了2020年的诺贝尔化学奖。
据诺贝尔奖官网最新消息，北京时间10月7日17时45分，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，2020年诺贝尔化学奖“花落”法国生物化学家埃玛纽埃尔·沙尔庞捷(Emmanuelle Charpentier)和美国化学家珍妮弗·杜德纳(Jennifer A. Doudna)，以表彰这两位女性科学家“发现了基因编辑技术中最有力的工具之一：CRISPR /cas9基因剪刀”，她们将分享1000万瑞典克朗(约760万元人民币)的奖金。
CRISPR诊断是研究人员试图加速新冠病毒检测的一种方法。今年5月，两个研究小组报告了一种基于CRISPR的新冠病毒检测方法，这种方法可以在大约1小时内检测出病毒，比传统新冠病毒检测方法所需的24小时快得多。而此次新提出的检测方法是目前基于CRISPR最快的诊断方法
CRISPR检测的工作原理是识别一个约有20个碱基的RNA序列，这是新冠病毒特有的碱基序列。他们通过创造一种与目标RNA序列互补的“向导”RNA，从而在溶液中与目标RNA序列结合。当“向导”RNA与目标RNA结合时，CRISPR工具的Cas13“剪刀”酶就会启动，并切断附近的单链RNA。剪切会释放单独的荧光粒子进入测试溶液中，当用激光照射样本时，释放出的荧光粒子就会发光，表明病毒存在。
然而，最初的CRISPR检测方法要求研究人员首先要扩增病毒RNA，然后再进行检测诊断，以增加他们发现信号的几率。这无疑增加了检测的复杂性、成本和时间。
Doudna团队报告的新型CRISPR诊断方法不需要扩增新冠病毒RNA，该团队花了几个月的时间测试了数百种“向导”RNA，以找到多个可协同工作以提高检测灵敏度的“向导”RNA。
研究人员报告称，使用单一的“向导”RNA，可以在每微升溶液中检测到100,000个病毒。如果他们添加第二种“向导”RNA，他们每微升只能检测100个病毒。
共同领导该项研究的美国加州大学旧金山分校病毒学家Melanie Ott说，该方法仍然不如传统的新冠病毒诊断装置好，后者使用昂贵的实验室机器追踪病毒，可实现每微升追踪一种病毒。然而，她说，新诊断方法能够精确地识别一批5个阳性临床样本，每次试验只需5分钟，而标准试验则需要1天或更长时间才能得到结果。
Wilson表示，新检测方法还有另一个关键优势：可以量化样本中的病毒数量。当传统标准的新冠病毒测试通过扩增遗传物质来达到检测目的时，会改变现有的遗传物质数量，从而消除了明确样本中病毒数量的任何机会。
与此相反，新检测方法检测到的荧光信号强度与样本中的病毒数量成正比。这不仅揭示了样本是否呈阳性，还揭示了患者携带了多少病毒。Wilson说，这些信息可以帮助医生根据每个病人的情况制定治疗方案。
Doudna和Ott表示，他们正在努力验证相关测试设置，并研究如何将其商业化。