病毒基因分析仪

据路透社报道，近日国际流感专家表示，H7N9病毒仍然可能在同其他病毒株交换基因，寻找令它变得更加强大的基因。如果基因交换成功，世界可能将面临致死性禽流感大流行的威胁，但是它也可能失败，然后不了了之。　　据报道，这种病毒的不稳定性也引发有关是否H7N9可能对罗氏公司的达菲变得具有抗药性的疑问，对该病毒基因数据的分析已经表明这种可能性。　　英国伦敦帝国学院流感病毒学家温迪.巴克莱(Wendy Barclay)说，即使我们手上只有三个基因序列，有证据显示，其中一个序列跟其他两个不太吻合。所以我们可能认为，这种病毒仍然在四处寻觅它喜欢的基因类型。　　据报道，迄今为止来自于三名H7N9死亡感染者的样本的基因序列数据显示，H7N9病毒是所谓的"三重重组"病毒，混合了来自亚洲鸟类中发现的三种流感病毒基因。　　研究人员在上周出版的《新英格兰医学杂志》中对该病毒的来源进行了仔细分析。　　研究人员称，迄今为止，这种病毒重组似乎发生在鸟类身上，而不是在人类或其他哺乳动物身上，这是一个稍微令人安心的迹象。这个过程可能将继续，并可能意味着距离病毒发现一种可以令它在鸟类迅速传播的形式还有一段距离。　　据报道，最近的大流行病毒包括2009年爆发的H1N1"猪流感"病毒，是哺乳动物和鸟类流感的混合物。专家说这些杂种更可能症状轻微，因为哺乳动物流感倾向于让人类患病不如禽流感那么严重。　　而纯粹的禽流感病毒，比如新的H7N9和自从2003年以来杀死622个患者当中371人的H5N1病毒，通常对人类更加致命。　　据外媒报道，荷兰和中国的研究人员分析H7N9禽流感病毒后发现，病毒基因正在大范围传播，并出现基因变异。而且这种变异在未来可能继续，使得人传人的风险变大。　　据报道，研究人员就基因数据进行分析，称该病毒的基因多样性程度，已与之前在禽类中大范围爆发的其它H7病毒株相仿。　　荷兰国立公共卫生和环境研究所(RIVM)的病毒专家吉柏曼斯(MarionKoopmans)表示，我们采样研究来自中国的病毒，发现其基因多样性堪比数年前在荷兰大爆发的病毒，以及在意大利爆发过的病毒。　　他说，这意味着H7N9将能传播更广，现在的重点是搞清楚如何传播。　　从病毒的基因多样性看，该病毒有能力实现重复变异，因此在人与人之间传播的机率升高。　　吉柏曼斯说，这种病毒传播也许是在鸟类之间、也许是在哺乳动物之间完成的，但现在还不清楚它跟哪些动物有关。　　吉柏曼斯领导的团队将H7N9病毒数据与2003年在荷兰禽类和人类大规模爆发的H7N7病毒、以及1999和2000年在意大利禽类中大规模爆发的H7N1病毒作了比较。　　研究报告指出，H7N9病毒肯定已经广泛传播，并达成了基因多样化。病毒已经完成了一些演变，且未来可能继续变异，升高大规模人际感染的风险。　　中国流感专家和世界卫生组织则称，目前还没有证据表明该病毒容易在人与人之间传播。

高通量测序之于病毒基因组，在检测和研究中的意义和价值已得到广泛验证。但在开展具体的高通量测序工作时，可能会面临很多实际的操作问题，譬如：方法上选择宏基因组测序还是靶向测序？测序策略上选择多少数据量、何种读长？哪些测序平台的通量和数据量更能满足实验室检测要求？以新冠病毒为例，本文对高通量测序在检测和研究中可能面临的问题与选择进行一一剖析。图1 在检测和研究中可能面临的问题与选择测序目的：快速检测or序列组装？高通量测序技术应用于新型冠状病毒的检测和研究，可以实现快速检测以及病毒序列组装。测序目的不同，需要选择合适的方法和策略：如需对qPCR检测呈阴性的疑似病例进行确诊，或对复合性感染、继发性感染等进行鉴别诊断，或对大量待测样本进行大规模筛查，可以利用高通量测序技术进行快速检测；如果需要实现病毒序列组装，以进行未知病原的检测、分析和研究，可以利用高通量测序技术进行更高深度更高覆盖度的测序，获得完整的病毒基因组序列。测序方法：宏基因组测序or靶向测序？对病毒基因组进行高通量测序，可以采取宏基因组测序或靶向测序（包括探针捕获测序和多重PCR扩增子测序）。不同的方法各有优势，可根据实际应用进行选择。图2 不同高通量测序方法的比较可供参考的建议如下：1. 对未知病原的发现及确认，首选宏基因组测序；2. 如需检测或研究样本中所有可能感染的微生物，比如诊断不明原因感染、混合感染、继发感染等，可以选择宏基因组测序；3. 如只需针对目的病毒进行检测，希望以较少的数据量获得目的病毒全长序列，可以选择靶向测序。测序数据量关于测序数据量，需结合具体的测序目的、测序方法、样本病毒载量等因素进行综合评估。通常，提高测序数据量,可以提高检测灵敏度，改善临床检测的阳性率。另外，提高测序数据量，可以提高数据覆盖度，病毒序列组装效果更好。以满足病毒基因组覆盖度95%，且单碱基深度10x为条件：如采用宏基因组测序，可根据使用的研究材料（即待检样本）的情况，选择测序数据量。病毒载量在104 copies/ml以上或qPCR定量CT值24.5的样本，推荐数据量为20Gb（PE100，100M reads）；qPCR定量CT值在24.5~28.7范围的样本，推荐数据量为100Gb(PE100,500M reads)。对于病毒载量极低的样本（CT值＞28.7），不建议使用宏基因组测序，可以采用多重PCR扩增子测序。如采用多重PCR扩增子测序，推荐数据量为5-20M。该方法也适用于病毒载量极低（＜102copies/ml）的极端样本检测。注：推荐样本数据量仅供参考图3 基于测序方法及样本病毒载量的测序数据量选择测序读长如进行快速检测，可采用单端测序，推荐SE50/SE100读长，快速、经济；如需要进行病毒全长序列组装，建议使用双端测序，推荐PE100/PE150读长，测序数据质量高、Reads比对更好。图4 测序读长选择测序文库的处理针对病毒RNA测序，在文库制备过程中是否去除核糖体RNA(rRNA)也是一个值得探讨的问题。rRNA占总RNA的80%以上，去除人类rRNA可以提高有效数据利用率。同时也需要考虑样本情况：如果病毒核酸投入量低，以及放置时间久、降解严重的样本，去除rRNA可能会影响建库效果，可以选择不去rRNA，以提高建库成功率。图5 MGIEasy rRNA去除试剂盒测序平台的选择根据实验室样本规模，选择合适的测序平台。每个平台单次运行的样本数与测序方法、测序数据量相关。其中，宏基因组测序方法，一般以单个样本的数据通量100M reads为参考；多重PCR扩增子测序方法，以单个样本的数据通量＞5M reads为参考。注1.以单个样本的数据通量100M reads为例；注2.以单个样本的数据通量＞5M reads为例。图6 测序平台单次运行的样本数估算小贴士基于DNBSEQ平台的已发表文章目前，已有多篇基于DNBSEQ平台的新冠科研文章在Lancet、nature、Cell等顶级期刊获发。基于DNBSEQ平台的高通量测序技术助力新冠病毒科研攻关，得到了越来越多科研学者的认可。参考文献Multiple approaches for massively parallel sequencing of HCoV-19(SARS-CoV-2) genomes directly from clinical samples.

6月10日信息显示，韩国目前中东呼吸综合征（MERS）确诊病例为108人，死亡9人，死亡率在7%左右。韩国病例数仅次于沙特，列世界第二。近期MERS在韩国连续报告多例病例，被隔离人员一天增加百余人，超1300所学校停课，民众如临大敌。而中国广州也确诊了首例韩籍MERS患者，中国赴韩旅行团出现退团潮。　　MERS致死率高于SARS　　在首例MERS确诊病例入境中国的消息披露后，这个在公众眼中显得颇为神秘的病毒引起了诸多关注甚至担忧。　　据悉，引发MERS的是一种冠状病毒，可能来自骆驼。其临床表现和非典（SARS）很相似，都会出现发烧、咳嗽和急性呼吸窘迫综合症，有时还会伴有肾衰竭。令人惊讶的是MERS致死率竟比SARS高，大约为37%，2003年SARS流行时致死率大概是10%，低于禽流感和埃博拉的热出血。幸运的是，目前MERS与SARS相比，流行强度仍然很弱。　　中国疾控中心近日透露，该中心病毒病所与广东省及惠州市疾控中心合作，已完成我国首例MERS病例的病毒全基因组序列测定。　　序列分析结果表明，该病毒与当前中东地区MERS&mdash CoV（引起MERS的新型冠状病毒）流行株高度同源，根据遗传学相关分析初步推测，该毒株最终可能来源于中东地区的沙特阿拉伯。目前尚未发现与病毒传染性增强相关的明显证据，对于病毒基因组上少量基因变异和重组的生物学意义正在进一步分析。　　专家介绍，通过检测、对比细菌或病毒的基因序列，可以追寻疫情发展的踪迹，破解细菌或病毒的性质、来源、传播力和毒力，从而找到有效的防控和治疗措施。　　世卫在韩成立联合调查组　　世卫组织总干事陈冯富珍近日表示，虽然韩国MERS疫情在医疗机构内扩散，导致确诊病例增多，但韩国可以采取有效措施防止疫情进一步蔓延。　　陈冯富珍指出，韩国拥有先进的医疗设备，医务工作者水平较高，因此能迅速掌握MERS疫情动态。她说，世卫组织和韩国政府携手成立的调查组，从6月9日起对韩国政府的MERS防控措施进行评估，还将研究新的防控措施。　　对于有效应对MERS疫情的方法，陈冯富珍指出，民众不要轻信谣言，要正确认识疫情和防控信息。韩政府需要减少收治MERS患者的医院数，减少民众与MERS患者的接触几率，降低疫情扩散风险。　　陈冯富珍表示，韩国病人在医院住院治疗时，其家属时常到病房探望。她认为，这可能是MERS疫情在韩国医院内迅速扩散的主要原因之一。　　对于世卫组织认为，韩国不必因MERS疫情作为限制旅行或封锁边境，陈冯富珍指出，目前没有证据表明MERS疫情已经在韩国社区内迅速或广泛扩散。　　就针对MERS病毒的疫苗研发情况，她表示，世卫组织没有直接参与传染病疫苗的研发工作，但部分疫苗已处于临床试验阶段，世卫组织将积极鼓励研发机构开发针对MERS病毒的疫苗。　　如何做好个人防护　　目前尚无特效药和疫苗可以应对这种新型冠状病毒，不过，世卫组织呼吁大家不要恐慌，因为该病毒目前尚不具备持续人际传播能力。在个人防护方面，要注意以下几点：　　首先，赴中东旅行时尽量避免与患病骆驼接触；进入骆驼棚、相关农场或市场的人，切记要在事后洗手；骆驼奶要加热饮用，骆驼肉也要烹熟再吃。　　其次，勤洗手，避免用手直接触摸眼睛、鼻、口；外出时戴口罩，尽量避免密切接触有呼吸道感染症的人；老人及病人尤其要注意自身健康状况。　　第三，旅行期间应注意保持均衡饮食，充足休息，不要过度劳累。尽量避免前往动物饲养、屠宰场所及野生动物栖息地。　　第四，出现呼吸道异常症状要及时就医，打喷嚏、咳嗽或清洁鼻子后应彻底洗手。　　第五，入境时有发热、咳嗽、呼吸急促等症状者，应主动说明并配合开展调查及相应医学检查。回国14天内，如果出现急性呼吸道感染症状应当及时就医，就诊时应戴口罩并避免乘坐公共交通工具前往医院。同时，主动告知近期旅行史，以便及时得到诊断和治疗。　　我国首例韩籍病患情况渐稳　　据广东省卫生计生委6月9日通报，在广东境内的75名中东呼吸综合征密切接触者无人出现不适，近日可全部结束隔离观察。同时，广东5月29日发布的确诊患者已连续4天无发热，血液及咽拭子标本检测中东呼吸综合征病毒核酸为阴性，病情逐渐稳定好转。　　专家表示，目前，病人间中咳嗽，无明显咳痰，吸氧情况下无明显气促，胸片显示双肺仍然有炎症，渗出较前减少。病情整体趋于稳定，但仍需警惕合并感染及出现变化。治疗上根据中国工程院院士、呼吸道疾病专家钟南山等专家组意见适时调整治疗方案。　　赴惠州指导救治的广州市第八人民医院传染病专科主任邓西龙表示，如果目前的情况能够持续好转，大约两周病人可以出院。　　针对韩国近期以来疫情有扩散趋势，钟南山说，从已有病例看，中东呼吸综合征致死率较高。韩国首例病患的传染性很强，目前多数确诊病例都是被其传染的，后续如果再出现更多传染病例，那就值得高度警惕。　　钟南山表示，从现阶段所掌握的情况看，MERS主要通过呼吸道传染，传染途径类似非典的喷嚏、飞沫传播，但通过空气传染的证据仍不充分。为此，做好输入性病例疫情防控，需要口岸部门和旅客两方面的共同努力。他说：&ldquo 各国来华人员应本着诚实负责的态度，入境时主动申报健康状况，不应该隐瞒任何信息，只有这样才能真正减少疫情在全球扩散传播的风险。&rdquo （MERS）

美国军队传染性疾病医疗研究中心(USAMRIID)牵头多家知名机构，在美国微生物学会旗下的mBio杂志上发布了病毒基因组测序的一系列标准，为从事病毒基因组测序的研究者们提供了一个通用&ldquo 语言&rdquo 。　　文章的资深作者，USAMRIID的Gustavo Palacios博士介绍道，这些标准是多家研究机构的科学家共同协作的结果，包括Broad研究所、J. Craig Venter研究所、Los Alamos国家实验室、国家过敏和传染病研究所、马里兰大学和Johns Hopkins大学。　　&ldquo 我们让大家坐在一起，讨论出来一个有意义的结果，这是一个重要的成就，&rdquo 他解释道。　　作者们指出，基因组是生物体内的遗传物质，以DNA或RNA的形式编码。病毒基因组包括基因和一些非编码的DNA或RNA序列，含有病毒复制和传播所必需的信息。因此，确定这些序列可以获得宝贵的信息，可以应用于各种医学和科研领域。　　&ldquo 多亏了高通量测序技术的飞速发展，现在几乎所有的病毒研究方向都涉及了测序，包括分子流行病学、药物和疫苗开发、病毒的监控与诊断等等，&rdquo Palacios说。&ldquo 近来，不管是已测序的基因组还是正在投身测序的研究机构都在迅速增多。&rdquo 　　虽然有大量的病毒基因组正在被测序，但&ldquo 目前还没有一个统一的框架，也没有通用的词汇来描述特定病毒基因组的&lsquo 完成&rsquo 程度，&rdquo 文章的第一作者，USAMRIID的Jason Ladner博士说。测序的完成程度，决定着基因组的下游应用，包括设计诊断产品、反向遗传系统以及开发治疗对策等。　　研究团队希望能够通过五条标准来填补这样的空白，这些标准涵盖了完成病毒基因组的整个阶段，使用不依赖测序技术的简单条件规定了五个类别。　　&ldquo 不同的测序技术可能会很快淘汰更新，因此我们这些标准没有关联任何特定的测序平台，可以长时间的使用下去，&rdquo Ladner解释道。　　研究人员指出，这些基因组测序的新标准，为所有涉及病毒的研究领域提供了一个基本框架，其分类法也可以被用在公共的序列数据库中。此外，联邦机构还可以根据这些标准，审批和调控与病毒有关的产品，例如诊断产品、疫苗和治疗药物。　　文献来源：Standards for sequencing viral genomes in the era of high-throughput sequencing.

然而，近期猴痘开始在欧洲和北美地区传播，自5月初欧洲报告猴痘病例以来，截至5月24日，已有19个国家报告了131例猴痘确诊病例和106例疑似病例。英国的首例病例确诊前曾前往尼日利亚旅游，但许多新增的确诊病例并未去过那里，这说明猴痘病毒已经开始社区传播。世界卫生组织（WHO）表示，此次猴痘疫情虽不寻常，但仍可控。WHO 也表示将进一步召开会议，为世界各国提供更多应对猴痘疫情的建议。猴痘是一种人畜共患病毒，主要在动物中传播，但多年来一直在非洲一些国家流行，到目前为止，欧美出现的病例大体上与旅行直接相关。而近期，猴痘病毒正在非洲以外国家开始传播。2022年5月19日，葡萄牙里斯本国立卫生研究院的 João Paulo Gomes 博士领导的研究团队向 virological.org 上传了首个猴痘病毒基因组序列，该病毒提取自当地猴痘确诊病例，并使用了牛津纳米孔公司的 MinION 进行测序。猴痘病毒属于痘病毒科的正痘病毒属，是一种有包膜的双链 DNA 病毒，基因组大小约为190kb。猴痘病毒基因组序列的确定有助于更好地了解其流行病学、感染源和传播模式，以及疫苗的研发。猴痘病毒电镜照片João Paulo Gomes 博士领导的研究团队还对猴痘病毒进行了系统发育分析，分析结果显示，此次欧美等地暴发的猴痘病毒属于西非进化支。目前猴痘病毒有两个进化支：西非进化支和中非进化支，其中中非进化支的死亡率高达10%，而西非进化支的死亡率约为1%。猴痘病毒系统发育分析系统发育分析还表明，此次疫情中传播的猴痘病毒与2018年和2019年从尼日利亚向英国、以色列和新加坡等几个国家传播的猴痘病毒关系最为密切。与此同时，世界领先的 mRNA 疫苗研发企业 Moderna 公司宣布将利用其 mRNA 疫苗研发平台开展猴痘 mRNA 疫苗的研发工作。Moderna 公司 Stéphane Bancel 表示，Moderna 在数字化、机器人和机器学习方面投入了大量资金，下一次暴发新疫情，能够将开发一款新疫苗的时间减半，只需20天时间。此外，国内已经有多家企业发布了猴痘病毒核酸检测试剂盒，可以快速检测出猴痘病毒。详情点击：猴痘或成为下一个“天花”？多家检测公司做出应对

p style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "国家生物信息中心（CNCB）/国家基因组科学数据中心（NGDC）首批自主收录的5株2019新型冠状病毒基因组序列实现与美国NCBI核酸数据库GenBank数据同步与共享。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "CNCB/NGDC建立的2019新型冠状病毒信息库（2019nCoVR）已汇交并整合全球范围内产出的82株病毒的87条非冗余基因组序列信息，是目前收录2019新型冠状病毒基因组数目最多的数据库。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "为了进一步扩大2019-nCoV基因组序列应用范围，CNCB/NGDC与国际生物信息数据库建立了数据同步共享机制，第一批自主收录的5个2019-nCoV全基因组序列（序列编号为GWHABKF00000000-GWHABKJ00000000）已经在NCBI发布。通过共享机制，国内研究人员只需将数据递交一次，即可实现数据在CNBC/NGDC和NCBI同时发布。/spanbr//pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "据悉，从2020年1月以来，陆续有30余株2019新型冠状病毒的基因组序列被国内外科学家破译，绝大部分数据都递交到由德国建立的全球流感序列数据库（GISAID）系统。而2020年1月22日，我国搭建的新型冠状病毒信息库正式上线。国家生物信息中心/国家基因组科学数据中心一直致力于构建国家级组学数据存储与共享公共平台，力争第一时间为国内乃至全球科学家提供基因组数据的存管用服务。此次疫情爆发后，新型冠状病毒信息库上线，保持该病毒基因组数据发布动态，持续为国内外科研人员提供方便快捷的数据检索及下载资源。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun " /span/ppbr//p

2021年，是人类基因组计划草图首次发布的第20个年头，也恰逢中国“十四五”规划的开局之年。过去两年，基因测序技术在全球抗击新冠疫情中的重要作用揭示了生命科学时代的真正到来。与此同时，中国“十四五”规划将生物基因科技发展，公共卫生建设以及健康预防等内容提到了极为重要的位置，基因测序技术和应用均贯穿其中。自因美纳创立之初，公司即通过持续的技术创新不断推动测序成本的下降。如今，因美纳的技术已使测序成本下降了99%。此次进博会上，因美纳展示其主要的测序仪系列产品，让参观者得以了解基因检测的奥秘。图说：因美纳在进博会上展示其主要的测序仪系列产品 新民晚报记者 陶磊 摄（下同）去年，中国科学家向全球第一时间分享的首个新冠病毒基因组序列就是在因美纳的技术平台上完成测序的，为后续的疫情防控、疫苗研发奠定了基础。此次进博会展出的NextSeqTM 550Dx，是因美纳在全球最多国家和地区通过临床注册的中通量新一代测序平台（NGS），迄今为止已在超过40个国家和地区获得临床认证，是一款久经考验的临床测序平台。记者在展台看到，获得2021年红点设计大奖的基因测序平台——NextSeqTM 2000也收获了不少关注。这也是因美纳首个将文库扩增、测序以及快速基因组分析整合在一个平台上的测序仪。图说：参观者有机会获得互动纪念品——基因测序产品模型的盲盒去年进博会前夕，因美纳NextSeq 550Dx获得中国国家药品监督管理局的批准，用于临床人源样本的人类DNA检测诊断，成为因美纳在中国第二款获临床应用批准的测序产品。随着该产品在进博会的成功展出，在不到三个月内，首台NextSeq 550Dx即在上海复旦大学附属华山医院成功安装开机。未来，因美纳计划将包括测序试剂以及测序仪在内的产品逐步推进本土化生产制造。目前，位于上海浦东的因美纳中国生产基地正在积极筹备，预计将于明年第三季度投入生产。

岛津制作所已经着手研发“新型冠状病毒基因检测试剂盒”，本试剂盒可省去从样品中提取RNA的工序，因此，能实现高效快捷节省人力的检测。现在，正在为早日确立月产能数万人份的供应体制而努力。 当前利用基因扩增法（PCR法）的新型冠状病毒的检测，从鼻咽擦拭液等样品中提取RNA后进行提炼的工序不可或缺。人工提炼RNA的作业十分繁杂，约耗时30分钟，成为快速检测的一大障碍。我公司正在研发的“新型冠状病毒检测试剂盒”无需对RNA进行提炼，只需将样品与前处理液混合在一起，添加RT-PCR※1用反应试剂，让其发生反应，就能判定是否有病毒。 “新型冠状病毒基因检测试剂盒”是基于我公司独创的Ampdirect技术，遵循国立传染病研究所手册※2中的记载研发的。Ampdirect技术是一种“可解除蛋白质和多糖类等PCR阻碍物质的抑制作用，无需抽取、提炼DNA和RNA，即可将生物样品直接添加到PCR反应液中”的技术。目前，我公司已成功利用Ampdirect技术，研发出肠出血性大肠杆菌和沙门氏菌属、赤痢菌、诺瓦克病毒的检测试剂，并已投放市场，用于食品领域从业人员中的携带者筛查（化验大便）。今后，我们将在“实现检测省力化”、“缩短检测时间”、“降低检测成本”方面努力进行病原体检测试剂的研发，为防治传染病做贡献。 ※ 1逆转录-聚合酶链反应。是一种使用逆转录进行RNA扩增的手法。※ 2国立传染病研究所《病原体检测手册2019-nCoV》 注意：研发中的试剂为研究用试剂。未获得医药品医疗器械法规定的体外诊断用药的批准和认证。使用本试剂，需要具备用于基因扩增和检测的PCR装置及样品基因的操作技术，因此，未计划向个人和药店等零售店销售。Ampdirect技术的相关信息请参考：https://www.an.shimadzu.co.jp/bio/reagent/index.htm

1月8日，在法国巴黎附近的阿尔福维尔专门设立的新冠疫苗接种中心，工作人员准备为医护人员接种新冠疫苗。本周法国加快疫苗注射，法卫生部长韦朗说，本周超过8万名老人和医护人员接种了新冠疫苗。 新华社发（奥雷利安莫里萨尔摄）在受到大规模全球紧急情况的挑战时，如何科学有效应对是全球面临的共同现实。新冠肺炎大流行为科学开启了巨大的机遇，并让科学在这之中充分发挥了作用。其中，以闪电般的速度开发疫苗就是核心技术能力的体现，基因组测序亦然。1月11日，世界卫生组织举行新冠肺炎例行发布会，总干事谭德塞表示，病毒传播得越广，变异的可能性就会增加。最关键的是，我们可以有效地对病毒进行测序，从而了解病毒是如何变化的以及我们该如何应对。虽然诊断工具和疫苗对当前的病毒仍然有效，但未来我们有可能需要进行调整。上周，世卫组织发布了一项全面的实施指南和风险监测框架，以帮助各国建立具有影响力的基因测序方案。基因测序利于追踪病毒和疫情防控这份针对基因测试实施的指南称，新冠病毒基因测序可以用于许多不同的领域，包括改进诊断、制定对策和疾病流行病学调查。疫情暴发早期，新冠病毒基因组序列的共享使分子诊断分析得以迅速发展，这提高了全球针对疫情的防备能力，并有助于各国制定对策。快速、大规模的病毒基因组测序有助于理解病毒流行的动态和评估防控措施的有效性。现在，科学的发展已经允许我们在病例确诊后数小时或数天内对新冠病毒进行测序。实时基因组测序能够为公共卫生部门对大流行的反应提供信息。越来越多的人认识到病毒基因组测序有助于促进公众健康。因此，也有更多国家的实验室在这一领域进行投资。然而，指南表示，基因测序涉及的成本和工作量是巨大的，各国实验室需要对这项投资的预期公共卫生回报有一个清晰的想法。指南还警示称，尽管基因测序有“把关人”的存在，但重要的是，那些制定目标、进行基因组分析和使用结果数据的人要意识到基因测序受某些力量主导而存在的局限性，以及潜在的偏见来源。基因测序实施需周密考虑和详细规划这份指南对各国如何实施基因测序给出了详细指导。指南称，在开始基因测序计划之前，重要的是要清楚地了解测序的目标、分析战略和如何利用研究结果为公共卫生反应提供信息的计划。新冠肺炎大流行的每个阶段都会提出对公共卫生至关重要的不同挑战，要想应对其中某些挑战，需要我们采取不同的基因组采样策略。关于实施基因测序的相关注意事项，指南称，基因测序目标的决定应该在包括所有利益相关者的高级代表的多学科框架内做出。同时，为确保可持续的支撑，应确定测序所需资金来源，包括专家人员、测序设备和消耗品的成本，以及处理和存储数据所需的计算架构。实验室也应仔细评估是否存在伦理方面的问题。此外，实验室还应对其选定方案中的每一步骤进行生物安全风险评估。在基因测序的目标方面，实验室应说明有关用于基因测序和样本选择方法的技术考虑。当前，有几种设备可用于新冠病毒基因组测序。由于每次读取数据的准确性、产生的数据量和周转时间的不同，每种设备在特定情况下或许都有一定的适用性。为实现基因测序目标，大多数情况下，病毒序列数据和样本元数据都是必需的。获取此类数据并将其转换为正确的分析格式可能需要大量资源，但是也有助于最大限度地发挥测序的潜在影响。此外，指南还提到，基因样本在运输、存储、检测中如何保存完整性、对数据结果如何科学分析和解释以避免误解都是需要考虑的。指南还表示，无论产生多少新冠病毒基因组序列，只有为随后产生和传播有用和及时的结果制定战略，它们才会对公共卫生产生积极影响。基因测序网络离不开全球共享与互补合作“如果我们想要更好地为未来的威胁做好准备，就必须将基因组测序加速整合到全球卫生界的实践中。”世卫组织传染病危害管理部门主管西尔维布莱恩德在这份指南的前言中称，“我们希望这一指导将有助于为准备工作铺平道路。”指南表示，许多分析依赖于将本地获得的病毒序列与全球病毒基因组多样性进行比较的能力。因此，适当地共享病毒基因组序列是至关重要的，例如在GISAID和GenBank等资料库中，全球共享数据正在进行时。指南鼓励各国加大互补合作，以确保最大限度地发挥现有能力。例如，一些国家可能需要提高建设相应实验室的能力，而另一些国家可能决定将实际基因测序工作外包，并将重点放在生物信息学、数据管理和数据解释上。“建立一个强大和有弹性的全球基因测序网络可以最大限度地提高测序对公众健康的影响，不仅对新冠病毒，对未来出现的病原体也是如此。”指南中写道。在11日的例行发布会上，谭德塞也表示，世卫组织呼吁所有国家增加对新冠病毒的基因测序并在全球范围内共享这些数据，以补充正在进行的监控、检查和检测工作。病毒无国界，它是我们全人类面临的共同挑战。世界各国是命运共同体，无人能置身其外，独善其身，只有联合起来，才能战胜困难。

尽管针对病毒感染的高度敏感诊断测试取得了很大进展，但其仍需要复杂的技术来准备样本或解释结果，这使得它们在医疗资源稀缺地区的推广变得不切实际。发表在15日《ACS中心科学》杂志上的一种灵敏的方法，可在短短20分钟内分析病毒核酸，且可使用“夜光”蛋白质一步完成。萤火虫的闪光，琵琶鱼发光的“诱饵”，浮游植物覆盖的海滩出现幽灵般的蓝色，都是由同一种被称为生物发光的科学现象驱动的。涉及萤光素酶蛋白的化学反应会产生发光的效果。这种萤光素酶蛋白已被整合到传感器中，当它们找到目标时，这些传感器会发出易于观察的光。这种简便操作性使这些类型的传感器成为现场即时诊断测试的理想选择，但到目前为止，它们还缺乏高灵敏度，而CRISPR基因编辑技术需要许多步骤和额外的专门设备来检测复杂、噪音样本中的低信号。荷兰埃因霍温理工大学研究小组使用CRISPR系统相关的蛋白质，将它们与一种生物发光技术结合起来，这种技术的信号只需一台数码相机就能检测到。为了确保有足够的RNA或DNA样本进行分析，研究人员进行了重组酶聚合酶扩增（RPA)，这是一种在大约38℃的恒温下工作的简单方法。使用发光核酸传感器（LUNAS）的新技术，两个CRISPR/Cas9 蛋白对病毒基因组的不同相邻部分具有特异性，每个蛋白都有一个独特的萤光素酶片段附着在它们上面。如果研究人员正在测试的特定病毒基因组，这两个CRISPR/Cas9蛋白将与目标核酸序列结合并相互靠近，从而使完整的萤光素酶蛋白在化学底物存在的情况下形成并发出蓝光。当对从鼻拭子收集的临床样本进行测试时，RPA-LUNAS在20分钟内成功检测到新冠病毒RNA，即使在每微升200份拷贝的浓度下也是如此。

目前，与新冠病毒基因组序列最相似是从菊头蝠分离得到的RaTG13，其与新冠病毒的进化分歧大约发生在50年前。此后，直到疫情暴发前，新冠病毒已经积累了500多个突变。　　中国科学院遗传与发育生物学研究所钱文峰研究组提出一种新的溯源策略——通过鉴定新冠病毒这500多个突变的频谱特征推测新冠病毒的历史宿主。作者首先确认了这一策略运用所需要满足的三个前提假设：第一，细胞环境在不同宿主之间存在差异，会在其携带的病毒基因组上产生宿主特异性的突变；第二，病毒基因组的新生突变主要是由宿主细胞内环境造成的；第三，病毒在进化中积累的突变特征主要是由新生突变决定的。　　作者们在建立了该策略的理论基础后，构建了非典病毒、中东呼吸综合征病毒、新冠病毒以及与其相关的16种冠状病毒的进化树。这些病毒是前人从人、蝙蝠、骆驼、果子狸、穿山甲和刺猬等不同物种中分离得到并测序的。作者们鉴定了病毒进化历史上不同时期积累的突变，发现来源于不同宿主的病毒带有不同的突变特征。宿主物种的差异越小，病毒的突变特征越相似。这一结果进一步确认了根据突变特征推测历史宿主这一计算生物学策略的可行性。　　为了推测新冠病毒的进化历史，作者们对新冠病毒在这段时间产生的突变特征开展了主成分分析，发现新冠病毒在疫情暴发前积累的突变特征与野生蝙蝠（尤其是菊头蝠）细胞环境高度相符，这为新冠病毒的自然起源提供了公开透明和实证性的数据支持。　　上述研究结果于2021年8月30日在线发表于The Innovation杂志（DOI:10.1016/j.xinn.2021.100159）。博士研究生单科家与魏昌硕为该论文共同第一作者，郇庆副研究员与钱文峰研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委的资助。

2016年2月26日，上海——科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技（以下简称：赛默飞）近日凭借Ion Torrent半导体测序平台在高通量测序上的领先技术和卓越性能，先后帮助中国疾控中心和解放军军事科技院从血液和尿液中成功获得寨卡病毒全基因组序列。这两例病毒全基因组序列的测定为寨卡病毒的溯源和进化提供了重要证据；同时对于后续诊断试剂、药物和疫苗的研发具有深刻意义。 “从先前的H1N1禽流感、埃博拉，到现在的寨卡疫情，赛默飞一直坚守在疫情检测的第一防线。我们很高兴可以与中国科学家们一起率先在全球寨卡疫情防控中取得重大突破，” 赛默飞中国区总裁江志成表示：“通过赛默飞的高通量测序Ion Torrent平台及超高重扩增技术-AmpliSeq技术，我们成功帮助科学家加速实现了病毒基因组序列的测定，为这一疫病的有效治疗奠定了基础。今后，赛默飞将继续通过创新科技服务中国疾病诊断领域，实践对中国市场的承诺。” 寨卡病毒目前引起国际社会的广泛关注，截至目前，中国已确诊五例输入性寨卡病毒感染病例。目前有本地传播病例的国家和地区已达36个，包括2016年奥运会承办国巴西和其他多个美洲国家。---------------------------------------------------关于赛默飞世尔科技赛默飞世尔科技（纽约证交所代码：TMO）是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额170亿美元，在50个国家拥有约50,000名员工。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们的产品和服务帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战，促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。借助于首要品牌Thermo Scientific、Applied Biosystems、Invitrogen、Fisher Scientific和Unity Lab Services，我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合，为客户、股东和员工创造价值。欲了解更多信息，请浏览公司网站：www.thermofisher.com 赛默飞世尔科技中国赛默飞世尔科技进入中国发展已有30多年，在中国的总部设于上海，并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉、昆明等地设立了分公 司，员工人数约3800名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等，提供实验室综合解决方案，为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求，现有8家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在全国共设立了6个应用开发中心，将世界级的前沿技术和产品带给国内客户，并提供应 用开发与培训等多项服务；位于上海的中国创新中心结合国内市场的需求和国外先进技术，研发适合中国的技术和产品；我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成 立的中国技术培训团队，在全国有超过2000名专业人员直接为客户提供服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息，请登录网站：www.thermofisher.com请扫码关注：赛默飞世尔科技中国官方微信

自 2019 新型冠状病毒（2019-nCoV）肺炎疫情爆发以来，相关科研单位便紧锣密鼓地开展病毒研究工作，并取得了一系列重要的研究成果。2 月 3 日，Nature 在线发布了复旦大学张永振教授团队的一项重要研究成果，该团队对患者支气管肺泡灌洗液进行了宏基因组二代测序（mNGS），鉴定出了一种新型冠状病毒，并发现该病毒基因组与蝙蝠体内发现的 SARS 样冠状病毒基因组有 89.1% 的相似性[1]。张永振教授团队发表的文章截图 | 图源：Nature2 月 20 日，bioRxiv 预印本平台发布了华南农业大学沈永义教授、肖立华教授团队关于新冠病毒中间宿主的研究成果。通过对穿山甲样品进行宏基因组分析，该团队发现穿山甲为新型冠状病毒潜在中间宿主[2]。沈永义教授、肖立华教授团队发表的文章截图 | 图源：bioRxiv可以说，宏基因组测序在新病原体的诊断、监测、跟踪，以及溯源方面具有关键作用，更是新冠病毒研究的一大助力。宏基因组测序：病原体检测的新风口1998 年，威斯康辛大学的 Jo Handelsman 提出宏基因组学（Metagenomics）的概念，并将其定义为：一种以环境样品中的微生物群体基因组为研究对象，以功能基因筛选和测序分析为研究手段，以微生物多样性、种群结构、进化关系、功能活性、相互协作关系、以及与环境之间的关系为研究目的的新的微生物研究方法[3]。包括宏基因组学在内的各类组学研究（右）相较传统遗传学与生物化学方法（左）在全基因水平的研究上效率更高 | 图源：Science2014 年，新英格兰医学杂志发表宏基因组二代测序（mNGS）确诊钩体病的首例临床应用案例[4]，打响了病原体 mNGS 的第一枪。新英格兰医学杂志发表宏基因组二代测序（mNGS）确诊钩体病的文章截图 | 图源：NEJM短短 5 年来，mNGS 在新发病原体鉴定、罕见重要病原体诊断和临床大数据研究等方面取得诸多进展。例如在 2018 年，Clinical and Research in Hepatology and Gastroenterology 发布了上海华山医院感染科张文宏教授团队使用 mNGS 协助临床诊断肝结核的案例，mNGS 的适时使用，准确快速地帮助临床明确了患者的发热病因，推动了临床的精准诊断[5]。张文宏教授团队发表文章截图 | 图源：ScienceDirect2019 年，中国临床专家也达成共识，认可了宏基因组分析和诊断技术在急危重症感染领域的临床应用[6]。临床专家共识文章截图 | 图源：万方宏基因组二代测序的流程及原理宏基因组二代测序的检测流程可以大致分为5个步骤：核酸提取、文库构建、上机测序、生物信息学分析与报告解读[7]。具体来看，对于不同的临床样本，核酸提取前需要进行不同的前处理，比如痰液液化、破壁、去宿主等以提高病原体检出率。RNA 病毒需要在文库构建前进行逆转录，生成 cDNA。文库构建的目的在于给未知序列的核酸片段两端加上已知序列信息的接头以便于测序，单样本文库构建完成后需要经历 PCR 扩增、再将多个文库样本混合后进行测序。测序完成后，数据会自动进入搭建好的病原体自动分析流程，该流程包括去除人源宿主序列和低质量序列、以及微生物数据库比对注释等步骤。最后，解读专家根据自动化系统产生的初步结果，再结合部分临床指标、样本类型、病原体种类等因素进行综合分析解读。宏基因组工作流程示意图 | 图源：Nature Biotechnology样本文库质量是宏基因组测序的关键由于环境中的微生物种类五花八门，相对复杂，构建一个高质量的宏基因组文库在整个检测流程中便显得十分重要。故而在取样时，我们要严格遵循取样规则，在取样中应尽量避免对样本的干扰，缩短保存和运输的时间，使样品尽可能代表自然状态下的微生物原貌。并且要采用合适的方法，既要尽可能地完全抽提出环境样品中的 DNA/RNA，又要保持较大的片段以获得完整的目的基因或基因簇。在构建 RNA 文库之前需要对 RNA 样本进行完整性评估[8]，只有达标的样本才能进入下一阶段反转录及文库构建。宏基因组文库的质量直接关系到测序的数据量，在影响成本的同时也影响了测序时间，因此，为了提高测序准确性、减少测序过程中的风险，测序前需要测定文库样品的浓度和片段大小分布，确定合适的上机 pooling 方案和测序深度。可见样本的质量控制对于宏基因组测序的重要性。安捷伦自动化样本质控解决方案安捷伦在核酸蛋白质量控制领域拥有愈二十年的经验，针对不同来源样本，分析靶标和通量需求提供全套的自动化解决方案。安捷伦的 2100 生物分析仪是目前最为普遍使用的二代测序质控设备。安捷伦在 2100 生物分析仪上最早开发出了 RNA 完整性参数（RIN），它已成为全世界公认的 RNA 质控指标，它以 0-10 的数值直观反应 RNA 样本的完整性程度，为标准化的实验操作提供了样本质量评估的参考标准。在本次新冠病毒（RNA 病毒）的序列确定中，安捷伦 2100 生物分析仪发挥了重要作用。随着测序样本量的增加，特别是随着后续病毒变异监测以及病毒溯源工作的逐步展开，安捷伦中-高-超高通量自动化核酸质控平台（4200 tapestation 和 AATI FA）将发挥它们的优势。参考文献[1] Yong-Zhen Zhang , Edward C. Holmes,Lin Xu,et al. A new coronavirus associated with human respiratory disease in China[J].nature,2020.[2] Xiao K, Zhai J, Feng Y, et al. Isolation and Characterization of 2019-nCoV-like Coronavirus from Malayan Pangolins[J]. bioRxiv, 2020.[3] Handelsman J, Rondon M R, Brady S F, et al. Molecular biological access to the chemistry of unknown soil microbes: a new frontier for natural products[J]. Chemistry & biology, 1998, 5(10): R245-R249.[4] Wilson M R, Naccache S N, Samayoa E, et al. Actionable diagnosis of neuroleptospirosis by next-generation sequencing[J]. New England Journal of Medicine, 2014, 370(25): 2408-2417.[5] Jing-Wen A , Yang L , Qi C , et al. Diagnosis of local hepatic tuberculosis through next-generation sequencing: Smarter, faster and better[J]. Clinics and Research in Hepatology and Gastroenterology, 2018, 42(3):178-181.[6] 宏基因组分析和诊断技术在急危重症感染应用专家共识组. 宏基因组分析和诊断技术在急危重症感染应用的专家共识[J]. 中华急诊医学杂志, 2019, 28(2):151-155.[7] Quince C, Walker A W, Simpson J T, et al. Shotgun metagenomics, from sampling to analysis[J]. Nature biotechnology, 2017, 35(9): 833.[8] Fan W, Su Z, Bin Yu, et al. A new coronavirus associated with human respiratory disease in China[J]. Nature. 2020 Feb 3. [Epub ahead of print]推荐阅读：1. 抗击新型冠状病毒，安捷伦核酸/蛋白质质量控制产品从这些方面入手！https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100320/news_521879.htm2. Agilent 2100 生物分析仪https://www.agilent.com/zh-cn/product/automated-electrophoresis/bioanalyzer-systems/bioanalyzer-instrument/2100-bioanalyzer-instrument-228250关注“安捷伦视界”公众号，获取更多资讯。

艾滋病（HIV）是获得性免疫缺陷综合征的简称，由感染HIV病毒引起。HIV是一种能攻击人体免疫系统的病毒，它把人体免疫系统中最重要的CD4+T细胞作为主要攻击目标，大量破坏该细胞，经过数年、甚至长达10年或更长的潜伏期后发展成艾滋病病人，使人体丧失免疫功能，因抵抗力极度下降会出现多种感染，后期常常发生恶性肿瘤，以至全身衰竭而死亡。据联合国艾滋病规划署数据，目前全球范围内现存HIV携带者和艾滋病患者人数高达3800万人，且数量仍在快速增长中。2022年4月11日，美国国立卫生研究院（NIH）的研究团队在国际顶尖医学期刊 Nature Medicine 上发表了题为：Safety and tolerability of AAV8 delivery of a broadly neutralizing antibody in adults living with HIV: a phase 1, dose-escalation trial 的研究论文。诱导产生广泛中和抗体（bnAbs），是预防和治疗艾滋病的利器。该研究对8名感染了 HIV 的患者进行 AAV 病毒介导的基因治疗，通过 AAV 病毒递送编码强效广泛中和抗体（bnAbs）的 DNA，能够在体内长效产生广泛中和抗体，为艾滋病等疾病治疗带来新的有力工具。这也是首次通过 AAV 递送在人体内产生单克隆抗体。该研究招募了8名感染了HIV的患者，他们接受了至少3个月的抗逆转录病毒治疗。然后他们接受肌肉注射的 AAV8 递送的广泛中和抗体（AAV8-VRC07）治疗，治疗分三个给药剂量：5×10E10vg/kg、5×10E11vg/kg、2.5×10E12vg/kg。这项1期临床试验，主要终点是评估 AAV8-VRC07 治疗的安全性和耐受性，确定体内的药代动力学和免疫原性，并描述患者对 AAV8-VRC07 载体及其产物的免疫反应。次要终点是评估 AAV8-VRC07 对 CD4 T 细胞计数和 HIV 病毒载量的影响，并评估参与者体内产生的广泛中和抗体的持久性。结果显示，肌肉注射 AAV8-VRC07 是安全的且耐受性良好。1-3年随访期间，患者 CD4 T 细胞计数或病毒载量未发生临床显著变化。8名患者在注射后第6周和第52周时广泛中和抗体均增加，8人都产生了可测量的血清广泛中和抗体，其中有3人的最大抗体浓度超过1µg/ml。有4人的血清广泛中和抗体浓度在长达3年的随访中接近最大浓度并保持稳定。体内产生的广泛中和抗体的中和活性与体外产生的活性相似。这项研究表明，AAV 载体可以在体内持久产生具有生物活性、且难以诱导产生的广泛中和抗体，这位抗击艾滋病等传染性疾病增加了新的有力工具。更重要的是，这一 AAV 递送平台能够单次注射长时间产生抗体，可以使用 AAV 递任何所需的抗体的编码 DNA，从而用于治疗疟疾、新冠、艾滋病等各种传染性疾病，还可用作其他生物药的递送，治疗自身免疫病、癌症等各种疾病。

白宫COVID-19应急小组周三宣布，拜登政府将提供16亿美元，用于扩大和改进新型冠状病毒检测和新冠病毒基因组测序。据美国白宫网站，白宫新冠检测协调员卡罗尔约翰逊（Carole Johnson）在当地时间17日举行的记者会上表示，美国卫生与公共服务部将斥资6.5亿美元用于测试，帮助学校重新开放，并覆盖此前接受服务不足的人群。白宫还将投资近2亿美元识别和跟踪新出现的变异新冠病毒，并投入8.15亿美元提高检测用品的生产力度。Carole Johnson指出，在非医疗环境下很难实施检测。该机构还将建立区域协调中心，以提高实验室检测能力，并将其与特定需要领域相匹配，帮助弥合这一差距。协调中心将与实验室合作，包括学术和商业实验室，收集标本、进行测试、并报告结果。美国卫生和公众服务部和国防部还将投资8.15亿美元，用于国内制造和增加测试用品，如吸液管尖端、含有测试试剂的注塑塑料和用于即时抗原测试的硝化纤维素。与此同时，美国疾病控制和预防中心将投资近2亿美元，扩大病毒的基因组测序，并检测新出现的变种。白宫表示，这笔资金将使测序工作增加三倍，从每周7,000个样本增加到每周约25,000个样本。约翰逊说，随着人数的增加，美国疾控中心将能够更快地识别出SARS-CoV-2的变种。疾病预防控制中心主任罗谢尔华伦斯基说，该机构每天都在加大测序的力度，达到2.5万份样本的目标不会立即实现。Walensky 说，该机构正在与各州、商业实验室和学术界合作，以增加测序样品的数量和地理多样性。除了更多的样本，华伦斯基说，该机构还需要计算和分析能力，以了解传入的信息。

p style="margin: 10px 0px line-height: 1.5em text-indent: 2em "摘要：针对新型冠状病毒潜伏期和轻症病例，尤其是上呼吸道低滴度病毒的样品，经典的宏转录组测序方法仅能得到非常少的病毒序列。美格基因快速研发了针对新型冠状病毒高通量测序的优化技术（强化NGS技术）方案，可极显著地增加测序结果中目标病毒序列的占比，甚至可达到50%以上，部分样本可获得超过90%完整度的基因组。本项技术（强化NGS技术）不仅有助于疑似病例的筛查，更为重要的是，对于新型冠状病毒的溯源、变异和进化等研究具有重要价值。/pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "2019新型冠状病毒疫情牵动了亿万人民的心，各行各业众志成城，共同抗击疫情。美格基因不断优化检测方法，快速响应研发了针对新型冠状病毒高通量测序的优化技术（强化NGS技术）方案。/pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "span style="color: rgb(79, 129, 189) "strong〖低滴度新型冠状病毒样品的强化NGS技术〗/strong/span/pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "对一种新病毒进行鉴定和检测，其中非常关键的步骤就是获得病毒的全基因组信息，在此次疫情中，推进确诊人数提升的节点也是根据2019-nCoV全基因组序列迅速建立起被称为金标准的核酸检测方法。除了使用核酸检测的方法对病例进行确诊之外，新型冠状病毒随着人群的传播是否会发生基因组变异也是防控部门密切关注的一个重要问题，因为基因组的变异可能会导致毒株的传播能力、致病能力和耐药性发生变化。从目前已经公布的早期样本的基因组数据来看，不同样本病毒序列之间的相似性超过99%，并未发生明显的变异。但是，对病毒基因组持续的跟踪监控必不可少。 /pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "根据最新发表在《新英格兰医学杂志》的文章，通过高通量测序获得病毒全基因组使用了肺泡灌洗液和培养后的病毒样本。与新型冠状病毒结合的受体分布于人的下呼吸道，因此与上呼吸道样本（鼻拭子、咽拭子等）相比，下呼吸道样本尤其是肺泡灌洗液中的病毒滴度更高，有利于直接对RNA核酸样本进行高通量测序获取全基因组序列。培养后的病毒更是进行全基因组测序最理想的样本。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 550px height: 608px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/4e9fb4a1-aca4-4141-b328-6aa6d6b4bf03.jpg" title="99.jpg" alt="99.jpg" width="550" height="608" border="0" vspace="0"//pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "图1. 2019-nCoV示意图和2019-nCoV和其他Betacoronavirus基因组系统发育分析，来源新英格兰医学杂志/pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "从现有情况看，新型冠状病毒导致的症状轻重不一，重症和危重症的比例显著少于SARS。对基于RT-PCR技术的定性检测来说，上呼吸道样本和下呼吸道样本都可以用来提取核酸进行检测，官方指南建议优先使用下呼吸道样本，准确性更高。但是，并不是每个病例都能够采集到下呼吸道样本，处于潜伏期的人员或轻症病人，一般仅能采集到少量的上呼吸道临床样本。如果需要获得新型冠状病毒的全基因组序列，使用上呼吸道样本来做宏转录组测序，就会面临一定的困难，因为病毒核酸在总核酸中的含量可能非常低，按照随机测序的原理，导致测序结果覆盖到基因组的比例较低，甚至检测不到目标病毒序列。即使显著加大测序量，也无法得到理想的结果。/pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "针对这种情况，美格基因根据以往丰富的病毒基因组测序经验，快速研发了针对新型冠状病毒高通量测序的优化技术方案，先对核酸样本进行特殊的处理，对病毒序列进行特异性富集，再进行建库测序。根据实际样本的测试结果，优化的方案显著增加了测序结果中病毒序列的占比，甚至可达到50%以上，相较于经典的宏转录组测序方法，相同样本的基因组覆盖度也极大地得到了提升，理想的情况下可获得全基因组。而获得的病毒基因组越完整，越有利于后续的溯源、变异和进化等各种数据分析。/pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 0em text-align: center "*****************公司介绍***********************/pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em " 广东美格基因科技有限公司成立于2016年8月，是一家专注于生命科学和前沿生物技术应用的国家高新技术企业。美格基因专注微生物组学领域，不断拓展基因组学在环境、生态、农业和医学健康领域的应用，持续开发国际领先的产品和服务，致力于成为全球领先的微生物组学产品和服务提供者。 /pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "span style="color: rgb(79, 129, 189) "strong〖应对肺炎疫情，我们一直在努力〗/strong/span/pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "美格基因在国家应急部门公布2019-nCoV的全基因组序列之后，第一时间组织研发骨干力量，仅用5天时间即研制成功“新型冠状病毒（2019-nCoV）核酸检测试剂盒（基于Q-PCR法）”。/pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "目前，结合前期的系列技术与产品储备，美格基因已建立了基于快速检测试剂到检测配套的设备、仪器和物联网的荧光定量检测新型冠状病毒的整体解决方案。/pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "美格基因新型冠状病毒检测整体解决方案具有以下创新优势：/pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "（1）一步法核酸提取试剂盒，样品前处理时间进一步优化；优化试剂配方和分装体系，简化配试剂流程（图2），仅需40分钟即可完成检测，同时兼具高特异性和高灵敏度的优势；自主研发生产仪器，大幅度降低仪器价格；简化仪器UI界面，统一程序设定，做到一键检测（图3）；开发客户端，手机端APP，实现检测结果多端口推送，查看简便（图4）。解决检测系统下基层困难问题，可将检测服务覆盖到社区、村落。/pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "（2）将qPCR仪采集的数据信息，通过互联网技术及时上传至服务器，通过建立的监管系统可实现以下目的：①随时随地查看检测结果；②通过设置预警阈值，系统会自动提醒阳性的检测结果，便于及早发现危害；③系统实现多层级权限管理，可建立省市县镇多层级监管系统，实现检测结果的实时监管和数据的自动上报，便于疫病防控的便捷化管理；④系统自动生成系列报表，充分发挥大数据在疫病防控监管中作用，实现疫病检测的数字化管理（图5）。/pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "（3）易用：全自动化检测，只需人工加入样品，一键式全程自动化检测及判读结果。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 550px height: 283px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/146b6b22-a7f0-4476-9e46-7ba523d9c6b4.jpg" title="88.jpg" alt="88.jpg" width="550" height="283" border="0" vspace="0"//pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "图2. 新型冠状病毒（2019-nCoV）核酸检测试剂盒（Q-PCR法）/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/d35147ba-9579-4742-89b1-0bacf4a5743c.jpg" title="77.png" alt="77.png"//pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 0em text-align: center "图3. 新型冠状病毒（2019-nCoV）核酸检测设备/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 550px height: 186px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/8bc1a097-c61a-43c2-a488-e12633068c42.jpg" title="66.png" alt="66.png" width="550" height="186" border="0" vspace="0"//pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 0em text-align: center "图4. 新型冠状病毒（2019-nCoV）核酸检测手机监测端/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 550px height: 295px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/30ec997a-df7d-4666-bdf7-5115cf8fc33a.jpg" title="55.png" alt="55.png" width="550" height="295" border="0" vspace="0"//pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 0em text-align: center "图5. 新型冠状病毒（2019-nCoV）核酸检测物联网监测平台（示意图） /pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 2em "美格基因自成立以来始终聚焦于微生物领域，专注以高科技的解决方案为人类健康、生态环境保护创造一流的产品。正值新型冠状病毒感染的肺炎疫情防控关键时期，美格基因立即行动、众志成城，现公司的新冠状病毒检测试剂盒与设备已进行批量生产，将全力保障供应，与奋战在一线的医护人员、科研人员一起开展各类防治工作，共同抗击疫情。/p

p style="user-select: text text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em user-select: text "武汉新型冠状病毒肺炎疫情当前，速度就是生命。2020年1月26日，国家药品监督管理局应急审批通过4家企业新型冠状病毒检测产品。其中，华大智造超高通量测序仪DNBSEQ-T7获得国家三类医疗器械许可。/span/pp style="text-indent: 2em user-select: text "MGISEQ-2000助力发现新型冠状病毒踪迹span style="color: rgb(192, 0, 0) user-select: text "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 436px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/541650b8-83b6-4cc9-b28d-220472d707fe.jpg" title="mmexport1580214452357.jpg" alt="mmexport1580214452357.jpg" width="600" height="436" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em user-select: text "2018年6月，华大智造MGISEQ-2000测序仪获得国家药品监督管理局批准，此后被广泛应用于临床疾病基因检测。MGISEQ-2000是一款全面灵活型的测序平台，能够灵活支持多种不同的测序模式，能够在较短时间内完成完整的测序流程。2019年12月，武汉华大也成为最早检测到新型冠状病毒（2019-nCoV）感染肺炎病例的机构之一，为后续病毒基因组序列组装以及快速检测试剂盒研发提供了重要依据。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 800px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/01df501a-6fe0-4ef0-ba47-96db81f367e1.jpg" title="mmexport1580214447053.jpg" alt="mmexport1580214447053.jpg" width="600" height="800" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em user-select: text "DNBSEQ-T7获批，超高通量支援疫情 /pp style="user-select: text text-indent: 2em "基因测序，是让病毒“现出原形”最为准确可靠的办法，也是能够动态追踪病毒变异的唯一方法。在疫情攻坚的特殊时期下，DNBSEQ- T7测序系统准确，快速，超高通量的特点，在特殊时期发挥了关键作用——正是依托DNBSEQ-T7高效、准确的测序能力，华大第一时间获得病毒的全基因组，这也为后续开发出敏感特异的RT-PCR试剂盒提供了有效依据。此前，DNBSEQ-T7已获得CE-IVD认证，在科研市场也已批量投入使用，此次DNBSEQ-T7通过应急审批获得国家三类医疗器械许可能够有利支持未来疫情防控。当下随着疫情发展，新型冠状病毒待确诊样本量骤增，DNBSEQ-T7测序仪作为目前全世界日通量最高的测序仪，能够快速检测并获得病毒基因组完整序列信息。/pp style="text-indent: 2em user-select: text "从性能上看，DNBSEQ-T7可在20小时内完成PMseq-新型冠状病毒整个检测流程（从样本提取到结果报告），每次运行样本检测通量为50-200个，每个样本可获得平均100M以上数据产出，以此确保高准确度的新冠状病毒检测结果。此外，基于宏基因组测序的检测能监测病毒可能发生的变异，为深入研究病毒致病机理和传播途径，更好指导后续防控和疫苗开发提供支持。/pp style="text-indent: 2em user-select: text "基于DNBSEQ-T7平台，搭配生信分析系统实现多重感染或继发感染病原并行检测，提供更完整的感染的病原信息，能够更快速全面对患者致病原因进行检测；搭载华大智造相关自动化样本制备系统，则可进一步提升送检样本检测效率。/pp style="text-indent: 2em user-select: text "目前华大智造已紧急部署2台DNBSEQ-T7运达武汉，用于应急检测病原。在国家疾病预防控制中心以及湖北省疾病预防控制中心组织协调下，DNBSEQ-T7已在武汉完成数百例样本检测，协助武汉新冠肺炎防控以及病毒变异追踪。 /ppbr//pp style="text-indent: 2em user-select: text "多款测序仪有力出击，为新型冠状病毒检测提供检测利器/pp style="user-select: text text-indent: 2em "为应对疫情防控，目前华大智造也积极和各地疾控中心紧密合作，通种地通量测序系统MGISEQ-2000和MGISEQ-200，快速对各地疑似患者进行宏基因组测序分析，凭借数据质量准确稳定和通量灵活等特点，在多地为新冠状病毒疫情的科学临床防控提供有力的平台支撑。在疫情发生期间，物流运输和技术支持不间断提供服务，确保各地检测第一时间顺利开展，在最短时间产出高质量的测序数据。/pp style="text-indent: 2em user-select: text "疫情攻坚，需要多方力量共同努力，作为国产生命科学仪器设备研发生产制造的新生力量，华大智造作将为疫病防控，包括科学研究和临床检测提供全力支持，尽最大努力，以最快速度提供测序设备和试剂支援支持，战胜疫情，共克时艰。/p

p style="text-indent: 2em text-align: justify "当前，针对新型冠状病毒的主要检测技术有免疫、PCR和高通量测序(NGS)三类，其中免疫和PCR方法是一种定向检测，可以对病毒进行筛查，适合对患者标本中是否存在病毒进行诊断。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "高通量测序作为一种全面的基因组检测技术，虽然它可以有效防止病毒变异产生的漏检，但因实验流程耗时长，操作繁琐，尤其是建库环节步骤繁琐，需要多次转管和移液操作，致使其推广应用受到限制。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "基于此，杰毅生物span style="text-indent: 2em "、浙江省疾控中心、阿里达摩院医疗AI团队一同联手，研发出中国首台宏基因组全自动建库设备Cubics。据悉，该平台是不同于核酸检测方法的全基因组检测技术，借助AI算法对基因数据的海量分析处理能力，能对疑似病例的病毒样本进行全基因组序列分析比对；同时配备基于自主研发的CNAD技术（CRISPR等温检测法）研制的针对新型冠状病毒的试剂盒。并且，该检测试剂盒不依赖PCR仪器，能快速有效地解决医院单位现场反应需求，实现快速寻找病原，并进行感染诊断。/span/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "不过，因全基因组检测技术是对疑似病例的病毒样本进行全基因组序列对比，每次测序过程会产生海量的数据，其前处理和数据分析都非常费时费力。为此，该平台还借助阿里达摩院的AI算法加持，在序列比对过程中，对算法增加了分布式设计。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "据了解，与传统新冠肺炎的分析检测，该平台至少能够节省8个小时的分析检测时间，仅需半小时就能将疑似病例完成新冠病毒全基因组分析，可以实现快速精准捕捉变异后的病毒序列，二级结构及三维结构，进而精准检测变异病毒，大幅提高疑似病例的确诊速度。/p

2015年5月22日，上海&mdash &mdash 2014年年初以来，在利比里亚、塞拉利昂和几内亚等西非国家，埃博拉病毒杀死了超过10000人，造成近25000人受感染 。中国积极响应WHO（World Health Organization，世界卫生组织）呼吁，援助西非抗击埃博拉疫情，派出公共卫生专家组前往疫区。病原微生物生物安全国家重点实验室童贻刚教授及其团队在西非塞拉利昂抗击埃博拉病毒的第一线，利用 赛默飞Ion半导体测序系统对埃博拉病毒进行深度测序。测序工作具有非常重要的意义，通过测序可以确认流行的病毒株系，用以进行溯源分析和了解传播路径；由于现有实验室诊断方法（定量PCR）、治疗药物与疫苗研发都与埃博拉病毒基因组序列密切相关，病毒基因突变可能导致定量PCR检测时引物不匹配从而发生漏检，也可能因为突变位点涉及药物或者疫苗作用靶点而产生耐药或者导致疫苗无效，因此通过测序了解病毒的变异对于病毒检测及疫苗、药物的研发都具有重要意义。此次测序对从去年疫情高峰期9月至11月间收集的175个埃博拉病毒样本进行全基因组序列测定。基于此次测序数据，确定目前在塞拉利昂流行的埃博拉病毒主要株系是由早前发表于《Science》文章中提出的三个主要的流行株中的第三分支进一步演变而产生。此外，此次测序也确认埃博拉病毒的突变速度并没有加快。与之前《Science》测序数据相比，此次测序数据取样时间跨度更长，样本量更大，因此结果更为翔实可靠。针对此次测序工作，童贻刚教授肯定了赛默飞Ion半导体测序平台的测序速度具有非常明显的优势，能够在24小时内完成从核酸提取到获得测序结果的整个过程；教授同时赞赏半导体试剂具有非常好的性价比，测序芯片多样化，可适用于不同的应用需求。童贻刚教授及其团队在抗击埃博拉病毒的第一线，通过半导体测序平台所完成的埃博拉病毒深度测序的研究成果&ldquo Genetic diversity and evolutionary dynamics of Ebola virus in Sierra Leone&rdquo 已于5月13日在《Nature》杂志在线发表（http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14490.html）。---------------------------------------------关于赛默飞世尔科技赛默飞世尔科技（纽约证交所代码：TMO）是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额170亿美元，在50个国家拥有约50,000名员工。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们的产品和服务帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战，促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。借助于首要品牌Thermo Scientific、Applied Biosystems、Invitrogen、Fisher Scientific和Unity Lab Services，我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合，为客户、股东和员工创造价值。欲了解更多信息，请浏览公司网站：www.thermofisher.com 赛默飞世尔科技中国赛默飞世尔科技进入中国发展已有30多年，在中国的总部设于上海，并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉等地设立了分公司，员工人数约3700名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等，提供实验室综合解决方案，为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求，现有8家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在全国共设立了6个应用开发中心，将世界级的前沿技术和产品带给国内客户，并提供应用开发与培训等多项服务；位于上海的中国创新中心结合国内市场的需求和国外先进技术，研发适合中国的技术和产品；我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队，在全国有超过2000名专业人员直接为客户提供服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息，请登录网站www.thermofisher.cn

基因重配模式初步揭示，病毒可能来自于欧亚大陆迁徙至东亚地区的野鸟所携带的禽流感病毒和中国上海、浙江、江苏等地的鸭群和鸡群所携带禽流感病毒发生的基因重配。　　近日，中国科学院微生物研究所病原微生物与免疫学重点实验室(CASPMI)研究人员对人感染H7N9禽流感病毒基因进行分析，初步揭示了病毒可能来自于欧亚大陆迁徙至东亚地区的野鸟所携带的禽流感病毒和中国上海、浙江、江苏等地的鸭群和鸡群所携带禽流感病毒发生的基因重配。　　祸起鸟禽病毒基因重配　　“病毒重配是自然界很常见的现象，不同病毒可以通过宿主之间的接触交换其基因片段。”4月9日，中国科学院微生物研究所病原微生物与免疫学重点实验室副主任刘文军在接受《中国科学报》记者采访时说。　　该实验室对中国疾病预防控制中心(CDC)提供的H7N9病毒基因数据进行的分析结果显示，在H7N9病毒的8个基因片段中，H7片段来源于浙江鸭群中分离的禽流感病毒，并可追溯至东亚地区野鸟中分离的相似病毒 N9片段与东亚地区野鸟中分离的禽流感病毒同源。其余6个基因片段(PB2、PB1、PA、NP、M、NS)来源于H9N2禽流感病毒。据病毒基因组比对和亲缘分析显示，H9N2禽流感病毒来源于中国上海、浙江、江苏等地的鸡群。　　“此次疫情之所以发生在长三角地区，可能是因为欧亚大陆迁徙至韩国等东亚地区的携带H亚型(包括H7N3和H7N9亚型禽流感病毒)的野鸟经过中国长三角地区时，接触到浙江鸭群，病毒产生重配使鸭群携带H7亚型病毒，并和浙江、上海等地携带H9N2禽流感病毒的鸡群接触，最终基因重配成为新型禽流感病毒H7N9。”CASPMI从事生物信息分析的副研究员刘翟在接受《中国科学报》记者采访时说。　　对于此前有媒体称H7N9病毒是“中韩混血”，刘文军纠正说，野鸟是不断迁徙的，没有国籍，不能说H7N9病毒是两国混血。　　该团队的研究结果还显示，H7N9禽流感病毒暂未发现在猪群中进化的痕迹，猪在这次病毒基因重配中未发挥中间宿主作用。这一结果也否定了此前一些人关于H7N9病毒可能来源于黄浦江死猪的猜疑。　　死亡率高或因病毒变异　　这种在禽类身上呈现低致病性的病毒，在人身上却极具破坏力，病毒会在人的肺部疯狂复制，导致病情发展迅速，死亡率也很高。　　“血凝素(HA)像一把钥匙，使病毒获得入侵人类或牲畜细胞的通道 神经氨酸酶(NA)帮助病毒破坏细胞受体，并使新复制合成的病毒扩散 剩余的6个基因片段协作，完成病毒大量在细胞体内复制的过程。”刘翟解释说。　　刘翟表示，三个步骤的配合缺一不可，哪一个失衡，都可造成病毒力量弱化，不足以对人体起到杀伤作用。但不幸的是，在新型的H7N9禽流感病毒中，这三个步骤高效配合，也因此对人体造成了极大破坏。　　该实验室研究人员表示，新型H7N9禽流感病毒感染人类，并导致高死亡率，可能源于病毒变异。目前已观察到N9的变异，其基因片段比一般的N9基因片段短一些，但尚不知这种变异导致何种具体后果。　　而在此次的研究过程中，H7基因片段和惯常的H7并未有太大不同。但在决定人—禽受体结合的特异性上，出现了关键氨基酸的变化。这种变化对人的影响有待进一步的科学评估，因为此前H7亚型禽流感病毒感染人的案例曾有发生。　　疫苗不能滥用　　据了解，禽类中HA共有16种亚型，NA有9种亚型，两者可以组合成144种不同的病毒亚型，目前已发现130余种。　　刘文军指出，要想研究出针对各类流感的疫苗仍存在困难。因为流感变异速度非常快，很难预测会发生哪些变异。同时，疫苗也不能滥用，否则可能会加快病毒变异速度。　　然而，他指出，流感病毒研究的重要性并不亚于艾滋病或乙肝。流感病毒可能通过飞禽、家畜家禽等多种宿主来传播，很难切断其中任何一种传播途径，主动预防非常困难。　　流感病毒对人类危害非常大。如1918年至1919年西班牙型流行性感冒就曾导致全世界约10亿人感染、2500万到4000万人死亡。　　对于下一步的研究，刘文军表示，CASPMI将继续追踪研究H7N9的感染机制，为下一步防控工作提供理论基础。

本报北京5月17日讯（通讯员郝成涛 何玉玺 记者王学健）近日有媒体称，甲型H1N1流感病毒对“达菲”产生了抵抗能力。如何判断病毒对“达菲”类药物存在抗药性，5月16日，一种专门针对甲型H1N1流感病毒抗药性的基因确证和耐药性分析的基因芯片，在军事医学科学院放射与辐射医学研究所研制成功。这项成果的问世，对药物治疗甲型H1N1流感病人具有重要指导意义。 　　耐药分析基因芯片早一天面世，就会为治疗赢得宝贵的时间。据专家分析，甲型H1N1流感病毒容易变异，而且变异速度较快，随着“达菲”类药物在治疗人感染甲型H1N1流感病毒中的广泛使用，不排除病毒出现耐药的可能。因此，判断其对抗病毒药物的耐药性是指导临床用药和疫情防控的关键。军事医学科学院放射与辐射医学研究所成功研制的甲型H1N1流感病毒耐药分析基因芯片，是他们继成功研制复合探针实时荧光核酸检测试剂盒之后，又一项应对甲型H1N1流感疫情的重要科技成果。 　　据主持这项研究的放射与辐射医学研究所研究员王升启介绍，该芯片采用了具有自主知识产权的纳米标记信号放大技术，在准确检测到甲型H1N1流感病毒的同时，可对普通季节性毒株和新流行毒株进行甄别，并能准确检测病毒的耐药性突变位点，从而判断出病毒是否对“达菲”类药物产生耐药性。该芯片的灵敏度是传统方法的10倍以上，在获取样本后3至4小时内可完成检测过程，肉眼可以直接观察结果，不需要借助昂贵的荧光扫描设备，便于实际操作和使用。 　　据了解，放射与辐射医学研究所是国内最早从事生物芯片研究的单位之一，曾获得国际上第一个基于硅基材料的生物芯片新药证书、第一个乙型肝炎病毒耐药检测基因芯片和第一个HLA分型基因芯片新药证书。

以流感为代表的由RNA病毒引发的疾病严重威胁人类健康，甚至影响社会经济发展。RNA作为RNA病毒的遗传物质，在致病过程中发挥着关键作用，但很少有研究报道病毒RNA与宿主蛋白间的相互作用。近期，我国科学家首次解析了多种病毒RNA与宿主蛋白质互作的关系网络，研究成果发表在《Cell Research》，标题为“Comparison of viral RNA–host protein interactomes across pathogenic RNA viruses informs rapid antiviral drug discovery for SARS-CoV-2”。　　研究人员采用RNA结合蛋白综合鉴定（Comprehensive identification of RNA-binding proteins by mass spectrometry）技术，全面解析了新冠病毒（SARS-CoV-2）、寨卡病毒（ZIKV）和埃博拉病毒（EBOV）这3种RNA病毒在侵染状态下病毒基因组RNA与宿主蛋白的互作网络。基于病毒基因组RNA-宿主蛋白互作网络，研究人员鉴定出一系列参与不同病毒感染的宿主蛋白质复合物，并深入解析多种宿主因子在病毒感染过程中的功能。在此基础上，研究人员建立了靶向宿主蛋白质的抗病毒药物筛选方法，并筛选出多个具有广谱抗病毒活性的药物。　　该研究不仅绘制了不同病毒RNA-宿主蛋白质的互作网络，为病毒学和抗病毒研究提供了重要的研究资源，还为抗病毒药物的研发提供了新的视角。 　　论文链接：　　https://www.nature.com/articles/s41422-021-00581-y　　注：此研究成果摘自《Cell Research》期刊原文章，文章内容不代表本网站观点和立场，仅供参考。

导读2023年以来，国内关于非洲猪瘟的消息就此起彼伏，从北到南覆盖众多省份，本篇将主要介绍核酸质谱技术在鉴定非洲猪瘟方面的内容……非洲猪瘟（Infection with African swine fever virus，简称：ASF）是由非洲猪瘟病毒（African Swine fever virus，简称：ASFV）感染家猪和各种野猪而引起的一种急性出血性的烈性传染病。世界动物卫生组织（OIE）将其列为法定报告动物疫病，该病也是我国重点防范的一类动物疫情。其特征是发病过程短，最急性和急性感染死亡率高达100%，临床表现为发热（达40～42℃），心跳加快，呼吸困难，部分咳嗽，眼、鼻有浆液性或粘液性脓性分泌物，皮肤发绀，淋巴结、肾、胃肠粘膜明显出血。非洲猪瘟疫情严重危害生猪养殖及相关产业的发展。其病程短、传播快，致死率高，控制难度极大。因保护性免疫反应的复杂性，目前尚无有效的疫苗进行预防，从而被称作养猪业的“天敌”。自1921年非洲猪瘟首次被确认起，在百年间的几次暴发，都可称为养殖业的灾难。2018年8月开始非洲猪瘟在我国广泛流行，席卷大半个中国，给我国养猪业带来的损失相当严重。而由于ASFV传播的隐蔽性和复杂性，该流行病仍未解决。尽管人类早就发现了ASF，但缺乏安全有效的疫苗。因此，寻找有效可靠的诊断方法对控制ASF疫情至关重要。非洲猪瘟病毒基因分型的意义ASFV是一种双链DNA病毒，具有24种已知基因型。该病毒由四层蛋白质外壳和一个内源性基因组组成，其结构比许多其他病毒复杂得多。此外，其多层结构对其复制和存活起着重要作用。目前非洲猪瘟病毒的主要检测方法及局限性目前针对非洲猪瘟的病原学诊断技术包括抗原检测、活病毒检测和核酸检测等。主要分为针对病毒抗原、抗体反应的免疫学技术和针对病毒DNA的核酸检测技术等。酶联免疫吸附试验（ELISA）：是当前最为常用的免疫学诊断技术，抗体必须要感染病毒达到一定程度才会出现，无法对ASFV的早期感染做出诊断。在猪感染非洲猪瘟病毒的早期，借助于聚合酶链式反应（PCR）等分子生物学技术可实现对病毒核酸的检测。具有较低的敏感性，仅属于最简单的分子生物学检测技术。病毒分离-红细胞吸附测定（HAD）：病毒分析是一种验证方法，其相应的分析（红细胞吸附分析）耗时，只能用于验证具有红细胞吸附特性的菌株。此外，它必须在生物安全三级实验室中进行，限制其应用。等温扩增技术适用于快速现场检测。然而，它的灵敏度略低于荧光PCR。由于使用多种方法和实验来检测多个基因既耗时又费力，因此使用目前可用的qPCR方法只检测到少数基因。多重PCR+核酸质谱技术进行非洲猪瘟快速分型鉴定的优势时间短：无需培养分离。极高的特异性：达95–100%。更高的灵敏度：不受病原体活性的限制，允许DNA检测受损或死亡的病原体。早期筛查：感染早期甚至症状出现之前即可识别阳性病。高通量：每天可检测上千个样本。用于ASFV检测及基因分型鉴定：如B646L基因编码的ASFV的主要衣壳蛋白p72被用作诊断流行性ASFV及其分型的首选蛋白； ASFV毒力强弱分株：如基于CD2（EP402R）的SNP和MGF505部分缺失与否，可以区分I型强毒株和弱毒株；区分野生株和疫苗株：如在制造疫苗建立基因缺失菌株的人工构建过程中，通常靶向EP402R（CD2v）、MGF和A137R等基因。东西分析再升级多重PCR+核酸质谱技术东西分析经过多年的开发，运用多重PCR+核酸质谱技术，成功开发出“非洲猪瘟病毒基因分型、毒力强弱分株和基因缺失检测试剂”。此试剂集荧光PCR和PCR测序技术为一体，采用核酸质谱独特的高重数PCR质谱SNP精细测序优势，结合自身研发的《DNA二维码扫描》专利技术，在一个PCR反应中将以下三个功能合为一体：24个基因分型：根据国标检测P72（B646L）基因区的型特异SNP位点，通过单点或多点组合，区分24种基因型；毒力强弱分株：根据农业部相关指南的靶标基因分析，发现基于CD2（EP402R）的SNP和MGF505部分缺失与否，可用三靶标区分I型强毒株和弱毒株；基因缺失：根据疫苗基因（EP402R、MGF505-3R和A137R）缺失组合鉴定疫苗基因缺失株。此试剂适用于非洲猪瘟病毒分型、毒力强弱分株和区分野生株与疫苗株基因缺失的市场需求。有助于农业、海关等部门从分子水平追溯引发非洲猪瘟疫情的病毒来源、监测ASFV在我国的分布以及流行趋势、掌握和阻断病毒潜在的传播途径及可能的传播方式，对于ASFV的有效防控具有重要意义。仪器展示Ebio Reader 3700 Plus飞行时间质谱仪操作简单无需复杂的样品前处理。性能稳定长寿命固体激光器；飞行管随环境温度、湿度的变化小，保证检测的稳定 ；高效网筛离子源，提高仪器的灵敏度 ；PIE高压脉冲电源控制，实现离子的延迟推斥，提高整体仪器的分辨能力。 软件智能基于神经网络聚合分类法的人工智能软件；拥有强大数据库，实现对菌种的实时鉴定；具备聚类分析功能，可进行T-test等数据分析；具有自建库功能，可根据用户实际情况建立自有菌种库 ；可根据用户具体需求，进行相应升级，用于疾病蛋白标志物和核酸基因分型的检测。应用范围广广泛用于临床、疾控、食品安全、农业、工业、出入境检疫等领域。往期推荐Historical articles核酸质谱之漫话一：什么是核酸质谱核酸质谱之漫话二：核酸质谱法鉴定结核病及其耐药性核酸质谱之漫话三：核酸质谱法在人乳头瘤病毒(HPV)分型检测中的应用核酸质谱之漫话四：核酸质谱法鉴定军团菌？关于我们北京东西分析仪器有限公司，拥有三十多年的分析仪器研发、制造、服务的历史，系国家高新技术企业、北京市高新技术企业、北京市“专精特新”小巨人企业、北京市“专精特新”中小企业和分析仪器制造行业国际化企业。拥有计量器具资质、医疗器械资质和安标资质等多项资质证书。多次获得BCEIA金奖和行业最具影响力奖。在行业内率先通过ISO9001国际质量体系认证，ISO14001环境管理体系认证。多个产品取得欧盟CE认证，系中华预防医学会卫检专用委员会产品信得过单位。“完美分析，辉映东西”。公司以科研技术实力为后盾，以质量管理为保证，以完善的售后服务为支撑，为用户提供高品质的分析仪器产品。

新冠病毒肺炎疫情至今已造成全球1.4亿人感染和300余万人死亡。随着疫情进展，突变病毒株不断出现，对中和抗体和疫苗的防护效果提出了严重挑战，迫切需要针对各型突变株中高度保守的转录复制过程开展深入研究，阐明关键药物靶点的工作机制，发现能够有效应对各种突变株的抗病毒药物。 新冠病毒是目前已知RNA病毒中基因组最大的一种病毒（约30 kb），其基因组编码了一系列非结构蛋白，并按照一定的空间和时间顺序，形成复杂的超分子蛋白质机器“转录复制复合体”（RTC），负责病毒转录复制的核心过程，包含了众多保守的抗病毒药物设计的关键靶点。由于基因组极大，同时聚合酶复制保守性较差，新冠病毒进化出一种独特的“复制矫正”（proofreading）机制，利用转录复制复合体中关键的nsp14蛋白对复制过程进行矫正，一旦发现聚合酶合成了错误配对的碱基，立刻通过nsp14具有的外切核酸酶（ExoN）将错误碱基处理掉，保证复制的准确进行，这也是病毒逃逸核苷类抗病毒药物的关键途径。同时，nsp14是一个独特的双功能蛋白，除负责复制矫正的外切核酸酶外，还拥有一个N7甲基化酶（N7-MTase），负责mRNA加帽过程关键的第三步催化反应。复制矫正和加帽过程如何进行，特别是两个截然不同的生化过程如何在一个nsp14蛋白中协同作用，是20多年来冠状病毒研究领域中最关键的几个“未解之谜”之一。 2021年5月24日，清华大学饶子和院士、娄智勇教授团队与上科大高岩博士合作在Cell发表研究论文Cryo-EM Structure of an Extended SARS-CoV-2 Replication and Transcription Complex Reveals an Intermediate State in Cap Synthesis，解析了新冠病毒超分子蛋白质机器“转录复制复合体”关键状态的三维结构，揭示了病毒mRNA加帽、基因组复制矫正、逃逸核苷类抗病毒药物的分子机制。这是该团队在新冠病毒转录复制复合体研究中，继在Science、Cell等期刊上连续发表4项成果后的又一重要工作。 新冠疫情爆发后，清华大学饶子和院士、娄智勇教授团队针对新冠病毒转录复制机制开展的深入研究，先后阐明了“核心转录复制复合体”（C-RTC）[1]、“延伸转录复制复合体”（E-RTC）[2]和“加帽中间态转录复制复合体”[Cap(-1)’-RTC][3]的工作机制。在此基础上，研究团队成功解析了Cap(-1)’-RTC与nsp10/nsp14形成的超级复合体Cap(0)-RTC的三维结构（图1）。 图1 新冠病毒Cap(0)-RTC的工作机制 在该复合体中，nsp9蛋白发挥了“适配器”（adaptor）的作用，通过与nsp14蛋白相互作用，将nsp10/nsp14复合体招募到Cap(-1)’-RTC中，从而利用nsp14的N7甲基化酶结构域完成mRNA加帽过程的第三步关键反应。尤为重要的是，研究团队发现Cap(0)-RTC在溶液状态下会形成稳定的同源二聚体。在二聚体中，解旋酶nsp13通过其1B结构域的重大构象变化，引导模板核酸链反向移动，引发产物链backtracking机制，从而将产物链3’末端传输至另一Cap(0)-RTC的nsp14外切核酸酶结构域的反应中心，完成错配碱基的矫正过程（图2）。 图2新冠病毒复制矫正的in trans backtracking机制 这一发现所提出的in trans backtracking的复制矫正机制，与真核/原核细胞RNA聚合酶Pol II的复制矫正机制具有一定的类似性，表明作为基因组最复杂的RNA病毒，新冠病毒的转录复制过程已与高等生物具有一定的类似性，阐明了冠状病毒研究领域20多年来悬而未决的关键科学问题。同时，复制矫正机制是新冠病毒逃逸核苷类抗病毒药物（如瑞德西韦）的关键机制，一旦核苷类药物被加入RNA产物链中，即会被病毒的复制矫正过程去除，从而丧失抑制活性，目前仅有NHC及其衍生物可以逃逸该过程。该成果也将对未来进一步优化和发展新型核苷类抗病毒药物提供关键的结构基础。 该成果的获得得益于研究团队在冠状病毒转录复制领域中17年多的长期积累。自新冠疫情发生后，研究团队系统研究了新冠病毒转录复制过程，阐明了关键药物靶点蛋白主蛋白酶Mpro和转录复制复合体多个状态三维结构，为认识病毒的生命过程、发展高效抗病毒药物提供了关键信息，先后在Nature[4]、Science[1]、Cell上[3,5]和Nature Communications[2]上发表系列研究论文，是国际上抗新冠药物靶点研究中最为系统、引用最多的工作之一。 清华大学饶子和院士、娄智勇教授/ChangJiang学者特聘教授和上海科技大学的高岩博士为共同通讯作者，清华大学医学院和生命学院的闫利明博士、杨云翔博士，以及博士生李明宇、张盈、郑礼涛、葛基、黄雨岑、刘震宇为共同第一作者。 专家点评（一） 钟南山（中国工程院院士） 从“非典”到“新冠”，科学依靠坚守 基础研究是科技创新的源头，是人类认识自然、适应和改造自然的知识源泉，需要科学家长期的坚守和耕耘。 自2003年“非典”开始，在不到20年的时间里，全球已经出现了3次由冠状病毒导致的传染病。尤其是此次新冠疫情，在全球已经造成超过1亿多人感染，而且随着疫情发展，突变病毒不断出现，一些已有的中和抗体不能很好的中和突变病毒，部分疫苗针对突变病毒的保护效果也有一定程度下降。深入认识病毒的生命周期，开发能够有效应对各种突变病毒的广谱抗病毒药物，将成为今后一段时间抗疫工作的重点内容之一。 目前针对新冠病毒的抗病毒药物研究，主要针对的是病毒转录复制过程的关键靶点蛋白，如蛋白酶和聚合酶等。针对这两个靶点的抑制剂已有相当数量的进入临床实验，例如瑞德西韦（Remdesivir）等。以瑞德西韦为代表的核苷类抗病毒药物主要作用于病毒的聚合酶，在被掺入产物核酸链后，阻断病毒核酸的合成，进而抑制病毒的转录复制过程。然而，在此类抑制剂进入临床研究后，其抗病毒效果与预期有一定差距。除药物代谢等问题外，冠状病毒通过特有的“复制矫正”（proofreading）机制逃逸核苷类抗病毒药物的抑制，可能是此类抗病毒药物抑制效果不佳的一个重要原因，目前仅有NHC及其衍生物能够躲避病毒复制矫正机制的干扰。对这个机制开展深入研究，将为今后发展广谱、高效的抗冠状病毒药物提供关键的科学信息。 子和教授及其团队在新冠疫情爆发后，针对新冠病毒转录复制机制开展了系统研究，先后阐明了“核心转录复制复合体”（C-RTC）[1]、“延伸转录复制复合体”（E-RTC）[2]和“加帽中间态转录复制复合体”[Cap(-1)’-RTC][3]的工作机制。在这些工作的基础上，他们又在世界上第一次成功组装成含有形式复制矫正功能的nsp14蛋白的超分子机器Cap(0)-RTC。通过结构分析，他们发现在Cap(0)-RTC形成的同源二聚体中，解旋酶通过自身构象改变，引导模板核酸链反向移动，引发产物链“回溯”（backtracking）机制，进而将产物链3’末端传输至另一Cap(0)-RTC的nsp14外切核酸酶结构域的反应中心。复制矫正机制是新冠病毒逃逸核苷类抗病毒药物的关键机制，一旦核苷类药物被加入RNA产物链中，在其被聚合酶感知为“错配碱基”后，立刻会被病毒的复制矫正过程去除，从而丧失抑制活性。他们的研究工作，为我们生动展现了这一过程的可能机制。复制矫正的回溯机制，是从低等到高等生物细胞保证基因复制准确性的重要机制，但在病毒中以往还没有发现此类机制。这一研究成果不但发现病毒中的类似机制，是认识生命进化的重要成果，而且为进一步优化和发展新型核苷类抗病毒药物提供了关键的结构基础。 子和教授自2003年SARS爆发后，就一直在冠状病毒转录复制机制研究领域开展工作，至今已坚持了18年。2003年SARS疫情爆发期间，我当时即已了解子和教授在SARS病毒的一系列成果，智勇教授那时才刚刚开始博士阶段的学习。子和教授的研究组在国际上率先解析了SARS-CoV主蛋白酶的三维结构[6]，并研发了一系列高效抑制剂[7]，他们当时在转录复制复合体上的研究[8]至今仍被国际同行认为是冠状病毒转录复制复合体机制研究的“开篇之作”。这些积累，为新冠疫情爆发后他们在新冠病毒基础研究中取得的一系列重要成果奠定了坚实的基础，通过阐明新冠病毒主蛋白酶和转录复制复合体多个状态的三维结构，为认识该病毒的生命过程、发展高效抗病毒药物提供了关键信息，先后在Nature[4]、Science[1]、Cell[3,5]和Nature Communications[2]上发表系列研究论文，是国际上抗新冠药物靶点研究中最为系统、引用最多的工作之一。 2020年9月11日，习近平总书记在科学家座谈会上总结了新时代科学家精神，强调要有勇攀高峰、敢为人先的创新精神，追求真理、严谨治学的求实精神，淡泊名利、潜心研究的奉献精神，集智攻关、团结协作的协同精神，甘为人梯、奖掖后学的育人精神。18年来，子和教授的团队中有100多人先后参与冠状病毒研究，累计发表50余篇研究论文，引用超过6000余次，均篇引用超过100次，一批早期参与的俊彦陆续成长为国家科研骨干。科学依靠坚守，子和教授团队在冠状病毒的奋斗历程，对科学家精神做了一个很好的诠释。 专家点评（二） 康乐（中国科学院院士） 从结构生物学角度认识新冠病毒的转录复制机制 新冠病毒造成的疫情，是近一个世纪以来人类面对的最大的一次公共卫生事件，深入研究病毒生命周期的分子机制，是认识病毒特征、研发抗病毒手段的关键所在。新冠病毒非常特殊，它的基因组是目前已知RNA病毒中基因组最大的一种，其生命过程所涉及的分子机制也非常复杂。新冠病毒通过两个机制保证蛋白质翻译和相对准确的转录复制过程，一是要在病毒mRNA前端加上一个帽结构（cap），用于维持mRNA的稳定性和蛋白翻译的有效进行；二是通过一个独特的“复制矫正”（proofreading）机制，对病毒基因组的复制实施控制，一旦发现核酸中的错配碱基，随时进行修正。病毒转录复制复合体上的nsp14蛋白参与了这两个关键过程，可通过其C端的N7甲基化酶完成mRNA加帽过程的第三步催化反应，同时还可通过其N端的外切核酸酶完成复制矫正过程。这一现象在“非典”病毒（SARS-CoV）即已发现，但20年来一直无法回答两个截然不同的过程如何由一个蛋白来协同执行，是冠状病毒研究领域中多年来关注的核心基础生物学问题之一。 清华大学饶子和教授、娄智勇教授团队与上海科技大学合作在Cell发表的这一工作，解析了两种不同状态的“Cap(0)转录复制复合体”Cap(0)-RTC的三维结构，发现在转录复制复合体中，病毒编码的nsp9蛋白发挥了“适配器”（adaptor）的作用，将nsp10/nsp14形成的复合体招募到聚合酶上，与聚合酶上的NiRAN结构域共同形成一个“共转录加帽复合体”（Co-transcriptional Capping Complex, CCC），展示了mRNA加帽过程中，mRNA 5’端在多个关键酶分子之间的传输路径，第一次明确揭示了基因组超大的RNA病毒是如何将以聚合酶为中心的“延伸复合体”（Elongation Complex, EC）与“加帽复合体”连接起来。更加重要的是，他们在研究中发现Cap(0)转录复制复合体在溶液状态下会形成稳定的同源二聚体，通过深入研究该二聚体的结构，提出了冠状病毒复制矫正中称之为反式回溯（in trans backtracking）的机制。进一步的研究发现，在二聚体中，一个Cap(0)转录复制复合体的聚合酶催化中心与另一个Cap(0)转录复制复合体的nsp14外切核酸酶结构域催化中心相对，使合成的产物RNA 3’末端能够通过回溯的方式传输到nsp14外切核酸酶结构域进行加工。同时，他们还发现解旋酶nsp13的1B结构域发生了重大构象变化，并通过与模板核酸链的作用，引导模板核酸链反向移动，引发产物链回溯机制。值得指出的是，通过回溯的方式进行复制矫正，在真核/原核细胞中广泛存在，但是在病毒中还是第一次观察到此类机制。虽然该过程与真核/原核细胞Pol II转录过程的复制矫正机制具有一定类似性，但在Pol II的研究中，并未观测到蛋白具有巨大的构象变化，因而Pol II中回溯的驱动力也不是十分明确，而该工作表明解旋酶通过构象变化提供了回溯的驱动力，为深入理解这一基础生物学过程提供了重要的范例。

p　　span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "作为人类疾病的主要病原体之一，病毒结构简单，可作为某些遗传性疾病治疗、肿瘤治疗、基因疫苗等药物研发的基因工程载体 此外，病毒基因简单，对病毒基因进行研究可揭开生物界细胞基因调控和表达的许多未解之谜。可以说，病毒研究对人类社会有着广泛而重要的意义，应用覆盖生物医药、疾控、农业、畜牧业等领域。那么做病毒研究的一般工作流程是怎样的呢?都需要用到哪些高精尖的科学仪器呢?/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　近日，仪器信息网来到中国科学院武汉病毒研究所公共技术服务中心(以下简称“公共技术服务中心”)，就以上问题采访了公共技术服务中心高级工程师高丁博士。/span/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/3b1bca23-d97b-4cf2-b2b7-411799af38ac.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//pp style="text-align: center "strong中科院武汉病毒所公共技术服务中心高级工程师 高丁/strong/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong特色的分子影像技术平台/strong/span/pp　　据高丁博士介绍，分子影像是贯穿病毒研究工作的主线。“比如病毒与宿主细胞之间的相互作用，还有病毒本身的形态、结构分析等，在分子生物学基础上，每一步实验最后都要由显微成像技术来进行验证。”/pp　　目前，公共技术服务中心具备从高分辨率显微成像一直到活体动物成像的技术平台。包括：/pp　　span style="color: rgb(79, 129, 189) "光学显微成像系统：/span超高分辨率荧光显微镜、双碟片活细胞荧光共聚焦显微镜、双光子超分辨点扫描共聚焦显微镜/pp　　span style="color: rgb(79, 129, 189) "组织切片成像分析系统：/span多光谱病理切片成像系统、数字切片扫描分析系统/pp　　span style="color: rgb(79, 129, 189) "活体成像系统：/span2D/3D小动物活体成像系统/pp　span style="color: rgb(79, 129, 189) "　电子显微成像系统：/span300KV冷冻透射电子显微镜、200KV透射电子显微镜、100KV透射电子显微镜、场发射扫描电镜 /pp　　span style="color: rgb(79, 129, 189) "流式细胞分析系统：/span分选流式细胞仪、分析流式细胞仪、质谱流式细胞仪 /pp　　武汉病毒所的分子影像平台是其特色的技术平台。“我们这一套东西已经发展了几十年，在技术积累和传承方面都很成熟和完善，比较有优势。”/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong从高分辨率显微成像到动物活体影像，横跨微观到宏观的多尺度研究手段/strong/span/pp　　近几年来，武汉病毒所仪器平台建设在最早的以电子显微镜技术为特色的科研服务基础上，扩展了荧光显微镜方向和一些生物大分子分析仪器，先后引进了珀金埃尔默(PerkinElmer)公司的Operetta高内涵筛选系统、UltraVIEW VoX双碟片活细胞荧光共聚焦显微镜、IVIS Spectrum小动物活体三维成像系统、Vectra多光谱组织成像系统等仪器，涵盖从细胞到活体到组织的各研究对象，完成了从微观到宏观各尺度科研手段的覆盖。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/391966ef-787a-4ac0-a6d6-1878340029a2.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//pp style="text-align: center "strongOperetta 高内涵筛选系统/strong/pp　　引进这些仪器是出于何种考虑呢?高丁解释说：“我们在做平台建设时，主要是考虑到从生物学的尺度上来完善仪器的使用链，包括从分子成像一直到活体动物成像，中间跨度从分子、病毒、细菌、细胞器、细胞、组织、器官到小动物这样横跨纳米到厘米级尺度的成像。所以我们一直在补充完善整个平台，就是为了实现整个跨尺度的研究。研究病毒是从它的生物大分子开始，一直研究到它对活体的影响，所以这个仪器链也是必须的。”/pp　　从尺度上来讲，双碟片活细胞荧光共聚焦显微镜可以用来研究病毒侵染、细胞内病毒与细胞器之间相互作用关系的实验，观察病毒的动态。高内涵筛选系统可以在稍微宏观一点的基础上看药物对病毒侵染的影响，并且可以在细胞学水平对药物的抗病毒效果进行评价。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/014d9be3-3b5b-43e6-8a21-3b788f1a6031.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 0, 0) "strongVectra多光谱组织成像系统/strong/span/pp　　从前做药物筛选就是做一些生化试验，比如在96孔板上加各种药物、病毒蛋白和宿主蛋白，来分析它们之间的相互作用，是用化学手段或者是分子生物学手段间接测得一些数据，并不能完全反应真实的相互作用关系。这时就需要双碟片活细胞荧光共聚焦显微镜、高内涵筛选系统在活细胞内或者组织细胞内对几万甚至几十万个细胞做进一步可视化分析，用可视化的数据来进一步验证实验结果。“借助双碟片活细胞荧光共聚焦显微镜，我们实现了在活细胞水平对病毒侵染细胞过程的实时观测 借助Opereta高内涵筛选系统，我们建立基于细胞表型的抗病毒药物筛选平台，并基于我们完善的抗病毒药物评价体系，我们跟很多药企建立了横向合作关系，产生了良好的社会效益，同时也发挥了我们所的病毒库资源优势。”/pp　　做完细胞水平的研究后，就可以进入到活体小动物水平的研究了。用小动物活体成像系统观察病毒在小动物体内的繁殖、侵染过程，以及药物与病毒之间的相互作用。/pp　　“我们做实验就是要从体外做到细胞级，再做到动物级。这三个层级是完全不同的情况，不能互相替代，所以整个仪器链条一定要补充完整才行。”高丁博士如是说。/pp　　仪器用在工业领域往往是在做重复的工作，而科学研究则有很大差别。生物学研究涉及各种各样的实验，科研院所内不同课题组、不同研究人员的研究方向都不一样，因此要求共享的大型仪器性能要尽可能高，功能要尽可能丰富。/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong病毒研究要求更高灵敏度、成像速度及安全性/strong/span/pp　　那么现有技术是否能完全满足病毒研究的要求呢?高丁博士表示，还需进一步提升荧光显微镜的灵敏度和成像速度。“对于病毒学来说，要做一些病毒侵染、示踪实验，观察病毒在细胞内的一些些动态行为，以及病毒与细胞内细胞器或蛋白的相互作用。因为病毒在细胞内运动速度非常快，这就需要荧光显微镜在很短的曝光时间内捕捉到细小的相互作用关系。病毒非常小，能染上的荧光也比较弱，现有技术的成像速度和灵敏度还是不够，这样就会丢失很多信息。所以需要提升荧光显微镜的灵敏度和成像速度来捕捉病毒的行为。”/pp　　高丁博士介绍说，中心现在用的UltraVIEW VoX双碟片活细胞荧光共聚焦显微镜，可以在保持高分辨率的同时实现快速成像。“UltraVIEW VoX的成像速度大概是30帧/秒，分辨率大概是250纳米左右。这个速度比以前已经提高很多了，灵敏度也得到了保证，已经初步能实现我们想拍的一些画面和视频。但是对于病毒学研究来说，对于成像的速度和灵敏度以及分辨率还有更高的要求，对仪器供应商来说还有更大的提升空间。”/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/16a8c880-2f1b-4514-81c7-df7eb6bdffdf.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg"//pp style="text-align: center "strongUltraVIEW VoX双碟片活细胞荧光共聚焦显微镜/strong/pp　　高丁博士承担了中科院仪器研制项目。“我们这个所比较特殊，有高等级生物安全实验室，里面摆放不了高精密的大型仪器。所以我们根据这个需求，想设计一套方案来实现P3以下的实验可以在生物安全实验室外面做。因为生物安全实验室对场地和仪器有要求，日常消毒会破坏摆放在里面的高精密仪器。但是实验室进出非常麻烦，而且需要频繁进行过氧化氢腐蚀性消毒，价值几百万的仪器遇到腐蚀的东西很快就坏掉了。所以我们就希望能研究出满足生物安全等级的仪器，把实验带到常规实验室去做。”/pp　　span style="font-family: 宋体, SimSun "strongspan style="color: rgb(0, 0, 0) "高丁简历/span/strong/span/ppspan style="font-family: 宋体, SimSun "　　高丁，男，博士，高级工程师，2012年毕业于中科院武汉病毒研究所。现为中国科学院武汉病毒研究所分析测试中心负责人。负责研究所大型仪器平台的管理、维护、开发工作。长期从事病毒蛋白纳米自组装及其应用研究，包括SV40病毒衣壳蛋白包装纳米颗粒机制 多层级复杂杂合病毒纳米结构的构建 基于病毒衣壳蛋白的多尺度微纳米包装颗粒细胞递送系统 包装颗粒的病毒抗体检测应用等。/span/ppspan style="font-family: 宋体, SimSun "　　strong关于中科院武汉病毒所所级公共技术服务中心/strong/span/ppspan style="font-family: 宋体, SimSun "　　武汉病毒所公共技术服务中心由50年代电镜室发展而来，经历电镜室、分析测试中心、所级中心三个阶段，是研究所下属独立建制的技术支撑平台。中心实行“科学管理、开放共享、服务科研”的运行机制，由分管所领导担任中心主任，实行主任负责制。中心下设平台管理委员会、公共技术平台管理办公室，以及五个专业技术实验室(中心)，包括分析测试中心、实验动物中心、BSL-3实验室、放射性同位素实验室。/span/ppspan style="font-family: 宋体, SimSun "　　中心作为研究所公共技术服务平台，负责统一管理研究所公用科研设施和仪器设备，确保这些设施设备在高度共享公用的机制下运行，同时参与制定研究所公用科研设施和仪器设备的发展规划、购置方案，面向所内外开展各类实验技术培训。/span/ppspan style="font-family: 宋体, SimSun "　　中心共有工作人员25人，其中正高2人，副高4人 拥有博士学位3人，硕士学位9人。中心现有共享仪器设备228台套，设备总价值达12941万元，共享设备年有效总机时数117244小时，其中由中心集中管理的仪器设备共36台/套(5254万元)，年有效机时数达53290小时 委托学科组管理的仪器设备共192台/套(7687万元)，年有效总机时：63954小时，总平均共享率79%。/span/ppspan style="font-family: 宋体, SimSun "　　其中分析测试中心包含电子显微平台、荧光显微平台和生物大分子分析平台等。主要仪器有：300KV冷冻透射电子显微镜、200KV透射电子显微镜、100KV透射电子显微镜、场发射扫描电镜、超高分辨率荧光显微镜、双碟片共聚焦显微镜、双光子荧光显微镜、病理切片全景扫描系统、光谱型病理切片成像仪、小动物活体成像仪、质谱流式细胞仪、分选流式细胞仪、分析流式细胞仪、生物大分子相互作用分析仪，分析型超速离心机、冷冻超速离心机等。/span/p

p　　据多家媒体报道，武汉大学药学院教授刘天罡，武汉大学人民医院教授李艳、余锂镭，武汉臻熙医学检验实验室有限公司总负责人付爱思博士等组建的联合团队开发了纳米孔靶向测序检测方法(Nanopore Targeted Sequencing， NTS)，能够大幅提升病毒阳性检出率，并能实现当天同时检测新冠病毒和其他10类40种常见呼吸道病毒并监测病毒突变，有助于破解临床疑似病例难以确诊的问题。br//pp　　据介绍，NTS技术不局限于中国或美国疾病控制中心(CDC)目前在qPCR方法中推荐的位点，而是将检测范围扩大到9个基因、12个位点，近10 kb区域，全面覆盖病毒基因组上主要基因区域，100%覆盖病毒基因组上毒力相关的重要基因，检测病毒基因组范围提升100倍，从而显著提高检测敏感性和准确性。而qPCR方法仅针对病毒基因组上2-3个位点进行检测分析，覆盖 0.5%病毒基因组，样本在采样、存储、检测过程发生中稍有偏差，会导致仅针对少数基因位点的PCR检测手段的效率降低，甚至漏检，造成“假阴性”，且检测区域一旦发生变异，会造成检测结果失效。/pp　　“核酸检测好比是用狙击枪瞄准样本中的病毒核酸，有可能击不中，而新方法则是撒十几张网，捕获病毒核酸的概率大大增加，而且在捕获的同时读出序列。”刘天罡说：“从收到样本到出具结果，全程控制在6—10小时”，首次实现测序后4小时内高敏感性、高准确性检测新型冠状病毒。/pp　　此外，新的检测方法还可以检测其他10类呼吸道病毒，包括博卡病毒、鼻病毒、人间质肺病毒、呼吸道合胞病毒、冠状病毒、腺病毒、副流感病毒、甲型流感病毒、乙型流感病毒和丙型流感病毒等。这样便于分类管理，快速确定诊疗方案。据介绍，该检测方法还有一个优势就是能够监测病毒突变情况，为疫情监测提供可进行诠释和实时的流行病学信息。该技术所需的纳米孔测序平台对实验室要求不高，适合在医院和CDC等实验室开展。/pp　　据悉，团队将在预印版平台medRxiv发表题为Nanopore target sequencing for accurate and comprehensive detection of SARS-CoV-2 and other respiratory viruses(《纳米孔靶向测序精准全面检测新冠病毒以及其他呼吸道病毒》)的研究论文。/ppbr//ppbr//p

p style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "span style="text-indent: 2em "由天津大学、北京华科泰生物技术股份有限公司等单位联合参与研发的strong2019-nCoV新型冠状病毒N蛋白抗原检测试剂盒、精确判读仪器及疫情监测预警云平台系统/strong，于2020年2月7日初步研发完毕，目前正在联系多家具有新型冠状病毒感染肺炎临床标本的医疗检验机构进行临床验证。/span/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "strongspan style="text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) "新冠病毒N蛋白抗原检测试剂盒/span/strong/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "该试剂盒用于体外定性测定人鼻咽拭子、口咽拭子、肺泡灌洗液标本中冠状病毒核衣壳（N）抗原。2月8日，国务院联防联控机制新闻发布会指出下一步将发展更适用于基层医疗机构、不需要高条件的医疗机构也能够开展的新型冠状病毒快速检测试剂。同日，国家科技部发布《新型冠状病毒(2019-nCoV)现场快速检测产品研发应急项目申报指南》，旨在面向社会广泛征集新型冠状病毒（2019-nCoV）的现场快速检测产品，突破现有检测技术对人员/场所的限制，缩短检测用时，提升便捷程度，推动诊断前移下移，实现疑似患者的快速诊断和密切接触人群的现场筛查。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 392px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/aa8e1abd-cde6-4e76-9b1a-ec4c20e18106.jpg" title="1 天津大学.png" alt="1 天津大学.png" width="500" height="392" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "与目前已审批上市的新型冠状病毒核酸检测试剂盒相比，2019-nCoV新型冠状病毒N蛋白抗原检测试剂盒通过采用双抗夹心检测冠状病毒核衣壳（N）抗原的方法建立免疫荧光试剂盒。分析国家基因组科学数据中心发布的2019新型冠状病毒基因组序列，发现2019-nCoV与2003年爆发的SARS病毒基因组序列相似度约为80%，同为β属冠状病毒，因此可以使用该试剂盒并结合流行病学达到 2019-nCoV病原筛查的目的。/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong精准判读仪器 15分钟出结果/strong/span/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "天津大学此次参与研发的基于荧光免疫层析技术的新型冠状病毒抗原检测试剂盒及配套检测系统完全符合国家疫情防控诊断资源下移的战略需求，以咽拭子为检测样本，对新型冠状病毒抗原进行检测，可在紫外光线下肉眼判读或仪器判读，15分钟出结果。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/6299642c-c467-4840-90ba-c1efa5b7c74b.jpg" title="2 天津大学.png" alt="2 天津大学.png"//pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "时间回溯十几天前，疫情爆发，人民惶恐，武汉告急，面对不断蔓延的疫情和持续攀升的感染数字，天津大学的专家们放弃春节假期，立刻投入紧急联合科技攻关当中。/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong掌上POCT免疫检测仪 快速筛查潜伏期患者/strong/span/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "天津大学精密仪器与光电子工程学院的师生联合牵头企业，利用便携式和物联网技术使免疫检测设备支持临时隔离区域或移动实验室进行现场检测和云平台分析，开发了掌上POCT免疫检测仪。该设备降低了对基层检测机构过高的实验室条件要求，便于开展全面人群疫情监测，便携式免疫检测设备可续航使用24小时，单手操作便于疾控及卫生部门为应对疫情采取入户现场检测排查，快速筛查潜伏期患者及决策隔离处置。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/ec6e3f28-1159-4238-89e1-1d5af1a7ac81.jpg" title="5 天津大学.png" alt="5 天津大学.png"//pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "其应用场景可以是基层医院甚至社区门口，可以最大限度避免疑似患者集中检查引起的交叉感染，检测数据15分钟出具结果并上传疫情直报网络与云平台，通过初筛后的高度可疑患者送疾控中心采用PCR核酸检测试剂确诊。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/a834b1f3-3007-4790-9bd5-96f8dec898a9.jpg" title="4 天津大学.png" alt="4 天津大学.png"//pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "同时基于智能化及云平台技术疫情预警、态势分析及决策处置信息化平台，为疫情防控机构量身定制了应对新型冠状病毒疫情预警及分析处置的信息化应急管理平台，满足疾病预防控制与应急管理部门业务数据收集统计、动态监管、指导服务和决策分析等综合管理需求。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 305px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/23cc3985-321d-40f1-ae03-8e635bbbc188.jpg" title="6 天津大学.png" alt="6 天津大学.png" width="600" height="305" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "据了解，该平台正是精仪学院师生在2019年荣获全国“互联网+”大学生创新创业大赛银奖，天津市金奖的获奖项目的产业化应用。/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 天津大学生命科学学院的师生在1月24日中国疾控中心发布第一株新型冠状病毒毒株信息后，立刻投入到对病毒基因序列的分析研究工作中，并迅速根据官方发布的病毒基因序列进行S、M、N蛋白等抗原的设计与合成，并于2月6日获取到纯度达95%以上的基因工程原核表达新型冠状病毒N蛋白抗原，在2月7日对牵头企业所研发的新冠病毒抗原检测试剂盒进行了交叉验证，证明试剂盒检测限、灵敏度、线性系数等性能指标满足对病毒抗原检测的有效性要求，同时作为标准品呈递牵头企业用于批量试剂盒生产的质量溯源。更为重要的是，该N蛋白抗原还可为下一步继续研制人体感染后IgM /IgG抗体检测提供原材料保证。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 200px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/a9917947-8645-476e-9334-b34059d47067.jpg" title="7 SARS病毒与2019-nCoV新型冠状病毒结构相似性达80%.png" alt="7 SARS病毒与2019-nCoV新型冠状病毒结构相似性达80%.png" width="600" height="200" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-align: center "SARS病毒与2019-nCoV新型冠状病毒结构相似性达80%/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "坚信在党和政府的有力领导下，我们一定能够取得抗击新冠疫情伟大战役的最终胜利！/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "a href="https://www.instrument.com.cn/zt/xxgzbd" target="_self"strong点击此处进入仪器信息网特别专题：“抗击新冠疫情 仪器人在行动”/strong/a/p

8月13日讯 记者今天从华大基因科技有限公司(以下简称华大基因)获悉，该公司联合军事医学科学院微生物流行病研究所，成功研制出埃博拉病毒核酸检测试剂，现已向国家食品药品监督管理总局申请应急审批，供防治埃博拉疫情使用。　　埃博拉出血热是由埃博拉病毒引起的一种急性出血性传染病，临床表现主要为突起发热、出血和多脏器损害。埃博拉病毒可分为扎伊尔型、苏丹型、本迪布焦型、塔伊森林型和莱斯顿型。除莱斯顿型对人不致病外，其他4种亚型感染后均可致人发病。今年，西非暴发了史上最严重的埃博拉疫情，并且有蔓延趋势。据世卫组织统计，截至8月11日，在几内亚、利比里亚、塞拉利昂、尼日利亚等国暴发的埃博拉疫情已致1013人死亡。　　虽然此次疫情还未波及我国，但我国与疫区国家人员交往、贸易往来活动频繁，要防止埃博拉病毒进入我国形成蔓延，第一时间提供准确、特异的检测试剂盒非常重要。　　据了解，华大基因此前多次参与国家突发公共卫生事件应急处理，与合作单位完成了中国第一例SARS病毒基因组序列、第一例感染人的高致病性禽流感病毒基因组序列、第一株感染人的猪链球菌基因组序列、新型布尼亚病毒致发热伴血小板减少综合征的发现与诊断，并研制出人感染H7N9禽流感诊断试剂。

p 2月1日，浙江省疾控中心上线自动化的全基因组检测分析平台。利用阿里达摩院研发的AI算法，可将原来数小时的疑似病例基因分析缩短至半小时，大幅缩短确诊时间，并能精准检测出病毒的变异情况。/pp 该平台采用不同于核酸检测方法，而是以一项全基因组检测技术，对疑似病例的病毒样本进行全基因组序列分析比对，能够有效防止病毒变异产生的漏检，大幅提高疑似病例的确诊速度和准确率。/pp 阿里巴巴达摩院称，未来，这项AI算法还将用以支持疫苗与药物的研发。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 375px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/f06d0413-7c1c-4e26-831a-56cf72b55a2a.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" width="500" height="375" border="0" vspace="0"//ppstrong 核酸检测的效率和缺陷/strong/pp 全国新型冠状病毒肺炎疫情依然严峻，快速精确的诊断，对疫情控制尤为重要。/pp 目前，主流检测手段为核酸检测方法，原理是比对疑似病例的核酸构成跟病毒的核酸构成，完全对上就可以确诊。/pp 这项技术相对成熟，但由于新型冠状病毒生物安全等级较高，为防止泄漏和操作人员感染，大量自动化过程改由纯手工操作，导致实际检测时间相对较长。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/noimg/4701a500-4ad5-4d8d-a3c7-b1284fb6bbd8.gif" title="2.gif" alt="2.gif"//pp style="text-align: center "央视记者探访新型冠状病毒核酸检测过程/pp 此前，央视记者曾探访过陆军军医大学第一附属医院传染病专科实验室，记录下新型冠状病毒核酸检测的全过程。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 270px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/0de55e52-cea0-4834-9789-c8f701ff0913.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg" width="500" height="270" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "实验室操作人员需要采用里外三层防护/pp 实验室操作人员均采用里外三层防护，从疑似患者鼻咽部采集到的上皮细胞，与液体相混安置在试管之中。打开试管后，由于里面可能含有新型冠状病毒，操作人员为了避免产生气溶胶（比飞沫更微小的粒子，借助空气传播），无法用漩涡震荡器混匀溶液，只能小心翼翼地用手来混。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/noimg/f2afacea-437f-4f49-b4f9-715561946068.gif" title="4.gif" alt="4.gif"//pp 接着，操作人员还要把试管放入56摄氏度的金属加热器中，以裂解病毒释放核酸，然后经过2分钟12000转的离心操作，将病毒吸附在一根有两道绿色薄膜的试管上，后面又经过三次不同规范的离心操作，提取出疑似病毒核酸。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/noimg/31494640-3c84-4006-b9c6-5777df00af92.gif" title="5.gif" alt="5.gif"//pp style="text-align: center "把试管放入56摄氏度的金属加热器中/pp 全部完整检测要经历十几道工序，从实验室门口接样到最后出检测结果，单一样本需3个小时才可以完成。/pp 此外，为了确保检测结果可靠可信，通常一个疑似病例都要采取2至3份标准样本，同时开展标准核酸检测，复核后才能公布疑似病例检测结果。/pp 眼下，全国能够进行新冠状病毒核酸检测的医院和机构逐渐增多，核酸检测试剂盒产量也逐步跟上。比如武汉大学中南医院医学检验科就改良了核酸提取的方法，最快2个小时就可以得出核酸检测结果。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/c5c535de-f4de-495b-bf4c-df23b773a986.jpg" title="6.jpg" alt="6.jpg"//pp style="text-align: center "武汉大学中南医院医学检验科工作人员在进行样本检测/pp 然而，截至2月1日24时，国家卫生健康委收到31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团累计报告确诊病例14380例，疑似病例有19544例。人工的核酸检测“扛不住”每天不断新增的疑似患者。/pp 更重要的是，核酸检测方法也有不足之处。/pp 此前，湖北省疾控中心已成功完成新型冠状病毒分离与全基因组测序工作，获得病毒全基因组序列，全长29847bp，是基因组序列最长的病毒之一。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 463px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/8a5c7667-7d9e-44ca-8c3e-2f4f1ac7d822.jpg" title="7.jpg" alt="7.jpg" width="500" height="463" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "新型冠状病毒结构/pp 而核酸检测方法，只能检测到病毒基因的局部。由于病毒存在变异可能，因此对于整个基因序列来说，核酸检测犹如盲人摸象，一旦病毒发生变异，就可能出现漏检的情况。/ppstrong 达摩院AI算法克服高通量测序不足/strong/pp 不同于核酸检测方法，浙江省疾控中心上线的自动化全基因组检测分析平台，是以全基因组检测技术，对疑似病例的病毒样本进行全基因组序列分析比对，能够有效防止病毒变异产生的漏检。此外，平台在新型仪器以及算法的加持下，有效缩短了全基因测序的时间。/pp 据介绍，疫情早期，核酸检测可以顶上用，但越往后走，越需要全基因检测，因为后期防疫的核心是防止病毒变异。/pp 全基因组检测分析平台由浙江省疾控中心、阿里巴巴达摩院、杰毅生物共同研发，为浙江省疾控在新型冠状病毒疫情防控上提供了全自动建库和分布式计算分析能力。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 375px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/e95d31d2-99d1-4d7a-beb6-dd8f92db98cc.jpg" title="8.jpg" alt="8.jpg" width="500" height="375" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "设置基因检测分析参数/pp 达摩院称，此次研发的自动化全基因组检测分析平台属于高通量测序，在AI算法的加持下，克服了前处理和数据分析费时费力的不足。/pp 在整个平台中，杰毅生物开发了全自动高通量测序建库仪，把整体常规人工需要12小时的工作缩短到2个小时。/pp 当每次测序过程中产生的海量基因数据，则交由达摩院AI算法进行分析。/pp疫情发生后，达摩院组建了十余人的团队，算法专家顾斐博士第一时间奔赴浙江省疾控中心。/pp 达摩院团队针对新型冠状病毒基因进行特征分析，决定采用分布式设计的分析算法，并基于蛋白质数据库（PDB）等公共数据集的数据进行算法的优化训练。/pp 顾斐表示，在序列比对过程中，他们对算法增加了分布式设计，病毒基因分析的速度由数小时缩短到半小时，从而大幅提高疑似病例的确诊速度。/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 375px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/a4eeb386-6016-4a23-a079-3de6b90bd7fc.jpg" title="9.jpg" alt="9.jpg" width="500" height="375" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "达摩院算法专家顾斐博士在疾控中心基因检测分析现场/pp 同时，由于采用分布式算法，病毒拼接的速度由30分钟-1小时缩短到15-30分钟，能帮助医护人员检测到病毒全貌，变异的病毒也能精准检测，大幅提升确诊效率。/pp 顾斐提到，病毒序列拼接完成后，通过设计BiLSTM+DNN的方式训练模型，可以在15-30分钟内预测病毒蛋白二级结构。同时，达摩院还在研究基于序列的蛋白质三维结构预测模型以及药物筛选模型，为药物研发贡献技术能力。/pp 这个平台已于2月1日上线浙江省疾控中心，可有效提升疑似病例确诊效率，及时阻断病毒的传播。达摩院表示，他们也正在努力与合作伙伴共同将这套系统推广至全国。/pp 目前，有6个确诊病例样本，正在通过该平台进行基因组序列的测定与分析。截至发稿前，这些样本中检测到的新型冠状病毒与最早在武汉确诊病人身上发现的病毒基因组序列高度同源。/pp a href="https://www.instrument.com.cn/zt/xxgzbd" target="_blank"span style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "strong点击进入仪器信息网特别专题：“抗击新冠疫情 仪器人在行动”/strong/span/a/p

本文亮点1.总结了各种检测SARS-CoV-2的扩增分析和传感技术。2.生物传感器必须实现定量输出，以获得更准确和便捷的结果。3.小尺寸检测平台的开发可实现在手机APP、LFA、生物传感检测技术等方面的应用。内容简介2019年12月以来，在急性呼吸道疾病患者中发现了一种新的人畜共患病的新型冠状病毒(SARS-CoV-2)。由于其爆炸性的传染速度，迫切需要像PCR和ELISA等临床检测来快速检测该病毒，以便及早识别受感染的患者。然而，这些技术很昂贵且不适用于即时检测(POC)。目前，缺乏快速、可用和可靠的POC检测方法，导致新冠肺炎成为一个可怕的全球性传染的危机。南京林业大学Yasin Orooji教授和电子科技大学Hassan KarimiMaleh教授等回顾了自SARS病毒被发现以来对人类产生致命危害的冠状病毒，并着重系统的总结了SARS-CoV-2病毒现有的病毒检测技术手段和最新的研究进展。本文详细介绍了冠状病毒的一般特征，描述了各种冠状病毒的扩增分析、传感、生物传感、免疫传感和适配检测方法，并将其作为检测SARS-CoV-2的模板。并且讨论了目前用于识别新冠状病毒(SARSCoV2)的每种技术的检测机制、优缺点。I 冠状病毒冠状病毒科是一个单链RNA病毒家族，包含27-32 Kb的阳性病毒基因组，由双层脂质膜覆盖，表面有大量蛋白颗粒或尖峰，直径约120 nm(图1)。该科隶属于套式病毒目(Nidovirales)，分为两个亚科，6个属，23个亚属，约40种。两个亚科，分别为冠状病毒亚科(Coronavirinae)和环曲病毒亚科(Torovirinae)，都可能涉及人类；然而，就涉及的范围和发病率而言，冠状病毒亚科相对更具有危害性。一旦冠状病毒开始感染人细胞，S蛋白就会将病毒颗粒附着在其宿主细胞上，从而促进病毒的脱壳过程并引发感染(图2)。肽酶是用作冠状病毒的主要受体蛋白质，例如SARSCoV和SARSCoV2以及HCoVNL63通过与ACE2或MERSCoV结合感染细胞同时使用DPP4作为进入宿主细胞的方式。图1. 人类冠状病毒的动物来源(自然宿主和中间宿主)；感染SARS-CoV-2的患者的临床表现；以及常见的冠状病毒及其结构。图2. SARS-CoV-2复制周期示意图。II 检测方法与其他病毒特别是呼吸道病毒相比，新型冠状病毒SARS-CoV-2具有很高的传染性，可以通过近距离接触传播、飞沫传播甚至环境传播。尤其是无症状病毒携带者进一步增加了病毒的传染风险。针对新冠肺炎的这些特点，设计针对该病毒的特异性诊断方法尤为重要。图3. SARS-CoV-2不同检测技术发展概况。III 胸部CT胸部CT扫描是一种利用X射线发现肺组织改变的X线摄影和医学成像，通常有助于呼吸道病毒感染(如冠状病毒感染)的非特异性诊断。在中国武汉对新冠肺炎患者进行的一项研究表明，CT扫描的灵敏度约为98%，与RT-PCR71%的灵敏度相比尤为重要。但CT扫描的表现通常是非特异性的，与其他类型的肺炎相同。而将这种影像学与其他诊断技术(例如实时PCR或生物传感)相结合作为确认对识别COVID19患者是非常有意义的。IV 实时PCR在过去的几十年中，基于核酸的病毒检测已被用于确定病毒基因组的特定序列，从而确认根据症状推测的病毒感染类型。与其他类型的PCR技术相比，实时PCR具有一些优点，包括提高过程速度、缩短循环时间、去除等PCR后程序(如凝胶电泳)、减小扩增子大小以及量化病毒检测。尽管实时PCR检测的准确性和特异性很高，但这种检测既耗时又昂贵，而且还需要专业人员。此外，临床标本中冠状病毒RNA的检测需要专业仪器和RNA提取纯化试剂盒，因为细胞RNA也是与病毒RNA一起提取的，这会干扰病毒的扩增和检测机制。因此，该测试不能用作快速测试。另外，考虑到RNA基因组的不稳定性以及RNA的收集和提取方法，假阴性的机会也会增加。而且，RT PCR测试不能判断患者是否接触过这种疾病并已经康复，或者他们是否更有可能感染这种疾病。冠状病毒还可以使其基因发生突变，这可能会使引物无法检测其特定的目标。然而，检测病毒基因组中的保守区可以改善问题的发生率，例如检测在大多数冠状病毒基因中都很保守的5’UTR区。V 环介导恒温扩增(LAMP)分析环介导恒温扩增(LAMP)是一种新型的DNA分子诊断技术，在恒温条件下具有灵敏度高、特异性强、成本低、效率高、快速性好等优点，是常规PCR的10倍以上。不同于传统的PCR需要一系列重复的温度变化和3-40个循环，LAMP不需要温度循环，是在恒温(60-65°C)下进行的。LAMP只使用了一组4个特异引物和一个DNA聚合酶(例如，BST DNA聚合酶的大片段)，具有复制活性和高链置换活性，在不到1小时的时间内扩增出高达109 拷贝的目的基因。LAMP技术也用于使用逆转录酶(RT)和称为RT-LAMP的DNA聚合酶来检测RNA序列。放大的产物可以用光度法测量，直观地显示副产物焦磷酸镁在溶液中沉淀造成的混浊。溶液中的任何变化都可以用肉眼或通过使用SYBR绿等荧光染料进行非常简单的光度技术来观察。这项新技术正被广泛用作检测病毒感染的一种强有力的替代方法。在之前的应用中，RT-LAMP方法被用来在63°C的反应温度下在11分钟内检测到高致病性冠状病毒，如SARS-CoV，这有助于在2003年SARS-CoV暴发期间快速诊断这种感染。LAMP方法有可能成为检测新型冠状病毒SARS-CoV-2及其相关病态新冠肺炎的装置的候选方法。目前已经有团队设计了一些新的RT-LAMP方法来检测新冠肺炎的病原体，可以在63℃下30分钟内完成检测。甚至还有团队设计出的方案中，检测时长只需要15分钟左右。这种新的方案会更实用，既加快了检测过程，又方便了检测。总而言之，LAMP技术最重要的优点是它提供的时间更少，省去了耗时的过程，并且需要恒定的温度，从而省略了PCR技术中最关键的步骤——热循环器步骤。除优点外，LAMP技术也有一些限制其应用的局限性。LAMP技术使用引物组(在4到6个数字之间)，并针对单个DNA或RNA的几个区域，所以这些引物的设计需要高能力和先进的工具和软件，这些工具和软件比PCR技术要耗时和困难得多。LAMP的其他局限性包括需要使用带有退化序列的引物来检测感染，特别是不同类型的病毒，这只有通过使用PCR检测作为诊断技术才是可行的。LAMP技术中每个靶的大量引物极大地增加了在这一检测过程中引物-引物相互作用的可能性，与PCR相比，这可能会对检测的特异性产生显著影响。LAMP技术的另一个主要缺点和局限性是DNA产物的连续存在，这会导致在凝胶电泳步骤之后出现几条带，而不是在凝胶上有一条带，这使得很难检测到每一条带。VI 酶联免疫吸附测定(ELISA)ELISA检测是基于抗原和抗体之间的相互作用(图4)，使用一种酶以可测量的方式显示和转换读数。到目前为止，已经定义了几种ELISA方法，它们是基于平板底部包被的物质或测定吸光度和准确浓度的方法。一般来说，这项测试有几个问题，这使得它在某些情况下是不合适的。这些问题包括假阴性、样本产生的噪声反应、由于不适当的平板清洗而导致的不特异性反应、耗时、准备的ELISA试剂盒中试剂浓度的差异、价格昂贵，以及需要具有触发免疫分析、使用ELISA读取器和其他相关设备以及计算抗原或抗体的确切数量的操作人员的技能。图4. 检测SARS-CoV-2的ELISA技术。VII 传感方法传感器是出色的分析工具，可以与特定分析物可逆地、选择性地相互作用，并将输入的可测量化学参数转换为特定化合物的浓度和可分析的电响应。到目前为止，各种传感器已经被用来检测各种病毒，如人类冠状病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)、乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)和寨卡病毒(Zika Virus)等。压电弯曲平面波(FPW)是一种高灵敏度、高灵敏度的超灵敏诊断仪，可以测量振动元件的质量。这些微型器件通常是通过在材料表面或具有压电特性的衬底上形成换能器来创建的。为检测SARS冠状病毒，研制了便携式微型FPW系统。以人血管紧张素转换酶2(HACE2)为功能性受体，研制了检测SARS-S蛋白的功能化FPW生物传感器(图5)。图5. 一种弯曲平面波传感器芯片。基于纸张的DNA比色传感器可作为选择性、灵敏、快速、简便的MERS冠状病毒cDNA检测的替代方法(图6)。纳米颗粒呈现出高度复杂的规格，使它们能够成为任何新颖和有前途的生物创新的一部分。例如，它们的大小和形状可以改变，并且它们的大表面提供了将各种化学基团合并为可用结合位点的平台。正因为如此，通过多重相互作用和主动靶向成像来感知和诊断病毒感染，改变这些纳米材料对靶分子位点检测的生物学功能是可能的。最常见的用于病毒感染治疗或检测的金属纳米粒子有银纳米粒子、金纳米粒子、二氧化硅和介孔纳米粒子、碳纳米管、氧化铁纳米粒子等。图6. 一种基于纸张的DNA比色传感器。VIII 生物传感分析针对不同的病毒，特别是人类冠状病毒，目前报道了各种各样的光学生物传感器，包括等离子体共振(SPR)、椭圆偏振和反射干涉光谱(RIfS)、比色、荧光和表面增强拉曼散射(SERS)等传感器。在这些光学生物传感技术中，SPR生物传感器是非常重要的，因为它们可以直接测量传感器表面光的折射率发生的变化，反映被分析物的浓度。为实现SARS冠状病毒的快速、高通量检测，研制了一种基于表面等离子体共振(SPR)的生物传感器，该传感器是一种实时、无标记的检测系统，可用于SARS冠状病毒的快速、高通量检测。下面介绍两种SPR传感器：8.1 抗体模拟蛋白(AMP)生物传感器基于AMP(纤维连接蛋白)为捕获剂的纳米线生物传感器被引入到SARS冠状病毒的检测中，该传感器对核衣壳蛋白(N)蛋白有很高的亲和力。该蛋白具有很强的抗原性，可能成为一种合适的诊断生物标志物。研究的结果表明，与其他诊断技术如qRT-PCR和ELISA方法所需的较长时间(几个小时)相比，N蛋白可以在亚纳米级的浓度下检测到，反应时间短(~10 min)，并且不需要任何必要的多步分析。这份研究展示了所制造的纳米生物传感器作为一种精确、合适和快速的手段来检测作为SARS-CoV感染生物标志物的N蛋白的能力(图7)。图7. In₂O₃纳米线FET器件外部固定化FN的示意图。8.2 融合蛋白SPR传感器如图8，这里开发了另一种基于SPR的生物传感器，可使用重组蛋白将金结合多肽(GBP)与SARS冠状病毒表面抗原(SCVme)遗传融合而制成，以轻松检测SARS。在这种制备中，具有高金结合亲和力的GBP结构域作为金表面的锚定部分，而SCVme结构域作为识别配体用于检测SCVme抗体。SPR分析表明，融合蛋白通过GBP简单而牢固地固定在金的表面，不需要复杂的表面化学修饰，为抗SCVme的诊断提供了一个独特的、高稳定性的传感平台。图8. GBP-E-SCVme和Anti-SCVme在金微图形上连续结合的示意图。IX 免疫传感分析免疫分析是一种生物分析方法，其中分析物(即抗原)和抗体的相互作用是测量特定分析物的基础。在这一点上，免疫传感试验被指定为一种使用抗体或抗体部分来识别生物分子的分析方法。免疫传感分析中产生的信号与抗原-抗体结合事件的发生率直接相关。在这方面，应用于免疫检测传感过程中的标记应具有许多特点：化学稳定性、低成本、对结合性能的负面影响、可行性、安全性和适用的仪器。值得一提的是，免疫传感技术常用于各种病毒的高灵敏度检测，如SARS CoV-2、HIV、HBV和HCV等。最近，有研究介绍了一种基于侧向流动免疫分析的便携式快速检测装置，它可以在15 min内同时检测感染患者血液中的SARS-CoV-2 IgM和IgG抗体，可以区分不同疾病阶段的患者。侧向流动测试，也称为侧向流动免疫色谱分析，是一种简单直接的纸基设备，其设计目的是识别流体样本中客观分析物的存在，而不需要任何特定和过高的硬件。另外，电化学免疫传感器具有灵敏度高、成本相对较低、使用方便、响应时间短和小型化的可能性等优点，已被认为是一种极具吸引力的选择。最近，一种新的基于电化学免疫传感器的间接竞争检测方法被引入到MERS-CoV病毒的检测中。该生物传感器是基于固定化的MERS-CoV蛋白与游离病毒之间的间接竞争，在由金纳米颗粒改变的碳电极(DEP)阵列上对样品(图9)添加的抗体进行固定数量的竞争。该免疫传感器是在DPE阵列上研制的，可以同时快速检测各种类型的冠状病毒。图9. MERS-CoV免疫传感器的制备方案和识别过程。该生物传感器包括在纳米金结构的DEP阵列电极上进行的竞争性免疫分析，以实现对各种冠状病毒的多重识别。X 适配子(Apta)分析Apta被归类为传感方法，是由三组科学家(Robertson和Joyce，Tuerk和Gold，以及Ellington和Szostak)同时推出的短链寡核苷酸(RNA或单链DNA)。使Apta分析独一无二的主要性质之一是它们非凡的亲和力，这是它们的灵活性和与靶结合时折叠的能力的结果。它们具有体积小、靶分子特异性高、体内外适用性好、生物相容性好、生产成本低、分子稳定性高、检测下限低等优点。尽管适配子具有优势和多功能性，但也有可能限制其用途的缺点；这些限制是对核酸酶降解敏感，不能与一些缺乏官能团的靶结合，与抗体的结合比靶分析物更强(对酶消化敏感)。SARS-CoV核衣壳蛋白(N)是含量最丰富的结构蛋白，具有准确、灵敏地检测病毒的识别标志作用。筛选出一种高亲和力的RNA适配子，它能与N蛋白结合，解离常数为1.65 nM。结果表明，所选适配子可以选择性地鉴定在N蛋白的C区，具有很高的特异性。分离的核酸适体可以作为N蛋白分子的捕捉剂，用于制备基于核酸适体的化学发光免疫分析和纳米阵列核酸适体。所制备的核酸适体-抗体杂交免疫分析方法可检测低水平的N蛋白(2 pg mL⁻1)，具有较高的灵敏度和选择性。该适配子-抗体联合免疫分析法可用于SARS-CoV N蛋白的快速检测，具有较高的灵敏度。N蛋白是早期检测SARS冠状病毒感染最重要的抗原之一。为快速诊断SARS冠状病毒N蛋白，设计了一种基于量子点(QDs)连接RNA适体平台的高灵敏度、高特异性光学生物传感器。量子点是半导体材料中的一种胶体纳米材料，与传统的荧光团相比，量子点具有荧光寿命长、稳定性高、发射光谱可调等独特的光学性质，在纳米医学领域，尤其是成像系统中引起了极大的关注。为此，固定在玻片表面的SARS-CoV N蛋白可以有效地与量子点偶联RNA适配子杂交，产生荧光信号。荧光信号的强度与SARS N蛋白的浓度有关。这种基于光学量子点-RNA适体芯片的小型化装置可以检测浓度低至0.1 pg mL-1的SARS-CoV N蛋白。该图形化SARS-CoV N蛋白检测方法具有灵敏度高、准确度高、简便易行等优点。总结与展望目前，由于缺乏任何快速、可用和可靠的检测方法，导致新冠肺炎传播成为一个可怕的全球性危机。本文介绍了各种类型冠状病毒的几种重要检测方法，包括临床检测方法和基于传感器的检测方法：1）以免疫分析为基础的方法，如ELISA，是检测各种病毒来源的抗原或其相应抗体的常用方法，用于诊断疾病或确定疫苗接种的效率。但SARS-CoV-2 IgG/IgM的敏感性仍有待研究。结果受阻是严重的问题之一，可能是由于一系列问题(假阴性、噪音、非特异性反应)造成的。一般来说，ELISA试剂盒价格昂贵，需要熟练的人员进行操作使用设备、解释和报告结果。这些挑战需要开发其他方法来克服这些问题。2）免疫-聚合酶链反应(IPCR)是一种既利用抗体-抗原的特异性又利用PCR的敏感性的方法。ELISA的灵敏度不足以鉴定低抗体的病毒蛋白，它可以检测任何蛋白，PCR不利用抗体，不能直接用于病毒蛋白的检测。IPCR可重复检测，可提高从血清/尿液中检测皮飞克分析物的灵敏度(10到1000倍)，同时由于ELISA和PCR组合(通过抗体-寡核苷酸结合物)提供了多重选择。3）病毒的精细检测和计数是由一种名为实时RT-PCR的优秀工具完成的，其中通过使用SYBR Green或许多荧光探针化学试剂对每个周期产生的改进产物进行定量，以诊断SARS-CoV-2；尽管RT-qPCR具有特异性，但由于漏诊的严重后果，其假阴性率不容忽视。4）在分子方法和PCR或病毒疾病识别之间研究的其他方法中，基于LAMP的方法因其众多优点而具有重要意义。LAMP检测最显著的优点是使用较少的设备、可用、廉价、快速检测以及技术上可靠的测试但LAMP反应的假阳性还需要进一步研究。5）CT扫描和RT-qPCR对SARS-CoV-2的诊断有重要意义；大多数临床医生建议CT扫描应作为一种必要的辅助诊断方法。由于RT-qPCR筛查阴性、临床怀疑感染的患者比RT-qPCR更敏感，因此反复RT-qPCR检测与胸部CT扫描相结合可能是有帮助的。6）基于免疫传感器的技术的设计和使用完全是为了消除旧的临床方法的缺点，因此具有重要的意义。它们具有几个优点，包括快速检测、低成本、可获得性以及能够检测所需材料的低浓度。这些技术也适用于检测冠状病毒颗粒的几个部分，可以解决冠状病毒变异和假阴性结果的问题。LFA(侧向流动分析)是一种更重要、更有吸引力的检测设备，具有广泛的应用前景。它们能提供的重要好处是测试过程简单，样品量要求低，分析速度快，不需要专家人员，性能成本低，使用方便，而且性价比高。7）简而言之，开发具有这些特征的医疗点生物传感器和纳米传感器可以提供在人群中快速筛查SARS-COV2病毒的机会，并限制病毒的传播。