杜克大学的一个跨学科科学家团队开发了一种高度敏感和快速诊断埃博拉病毒(EBOV)感染的检测方法。在感染了埃博拉病毒的猴子身上，这种被称为D4-assay的诊断方法被证明比目前批准的快速诊断测试的灵敏度高1000倍，并且能够比金标准聚合酶链反应(PCR)测试提前一天检测到病毒。
这项研究发表在4月7日的《科学转化医学》杂志上，由杜克大学、德克萨斯大学加尔维斯顿医学分部和加尔维斯顿国家实验室的生物医学工程师、分子生物学家和免疫学家共同完成。
2014年初，埃博拉病毒在西非的几内亚、利比里亚和塞拉利昂等人口稠密的首都城市开始蔓延，从而在全球范围内声名狼藉。到2016年正式宣布大流行结束时，已有逾2.8万人感染，逾1.13万人死于病毒。
截至2021年3月，刚果民主共和国正在爆发两次埃博拉疫情，已导致2200多人死亡。在2月份出现一系列病例后，几内亚宣布爆发新的埃博拉病毒疾病(EVD)。
埃博拉病毒疾病的早期治疗和接触者追踪至关重要，原因有二:首先，患者一旦开始表现出症状，就具有高度传染性，早期诊断使接触者追踪和患者隔离更容易，有助于遏制EVD的传播。第二，如果不及时治疗或治疗较晚，EVD的致死率可高达90%，但如果患者在感染早期接受治疗，单克隆抗体的致死率可降至约10%。
目前检测埃博拉病毒的金标准是逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)测试，它可以识别和放大病毒RNA。尽管RT-PCR已被证明是敏感的，并且能够比目前的替代方法更早地诊断埃博拉感染，但在EVD经常爆发的偏远地区难以实施。
RT-PCR检测设计的最新进展使未经培训的技术人员更容易使用该平台，杏耀下载app并减少了对昂贵设备的需求。然而，每次测试的费用是22.50美元，这个平台非常昂贵，而且由于它是基于实验室的，所以可能很慢。在一些研究中，在实地确认诊断所需的中位数时间是6天，因此在处理传染性极强的病毒时，这不是最佳工具。
目前的诊断选择是横向流动试验，它可以检测在感染过程中出现的抗体或抗原。这些检测更便宜，使用方便，通常在30分钟内就能得出结果，但代价是灵敏度大大降低，因此检测错过早期感染的可能性更大。
为了解决这两种检测方法的不足，杜克大学的研究小组采用了D4检测方法，这是一种超灵敏的医疗点诊断方法，此前由Ahsutosh Chilkoti实验室开发，用于快速准确地检测分泌糖蛋白(sGP)，这是埃博拉病毒在感染早期产生的生物标志物。
除了奇尔科蒂，艾伦·l·卡加诺夫生物医学工程杰出教授，团队成员还包括奇尔科蒂实验室的前研究生、现在的高级研究科学家卡西欧·方特斯，医学和免疫学教授迈克尔·冈恩，医学博士，以及芭芭拉·利普斯，杜克大学医学院医学助理教授。
Fontes说:“先前的研究表明，
杏耀 ，埃博拉病毒在感染早期大量分泌糖蛋白，作为诱饵，在病毒复制并结合到宿主细胞时分散免疫系统的注意力。”“我们认为，如果我们能检测到这一点，我们就可以在埃博拉爆发期间帮助促进早期诊断、遏制和治疗。”
然而，目前还没有针对sGP的抗体，所以Gunn实验室的抗体工程专家Lipes创建了一个大型的与sGP结合的抗体库，并筛选出结合最强的抗体。
然后，两个实验室一起工作，确定捕获检测抗体对提供最大的敏感性在D4平台。
埃博拉D4试验是通过喷墨打印这两种针对分泌糖蛋白的抗体到玻片上:检测抗体，用荧光标记，捕获抗体，准备与目标抗原结合。当一滴血或咽拭子或鼻拭子放在载玻片上时，检测抗体从阵列分离并与样本中的目标结合。这些抗体-生物标记复合物附着在载玻片上的捕获抗体上，发光表示捕获。
为了进一步提高灵敏度，D4检测被打印在Chilkoti实验室开发的一种隐形聚合物刷涂层上，可以防止非目标蛋白附着在载玻片表面。这消除了芯片上的任何“背景噪音”，使它更容易检测极低水平的目标蛋白，这使得D4检测非常灵敏。
与此同时，Chilkoti实验室还开发了一种廉价但高灵敏度的手持检测器——D4Scope——来读取D4分析结果。
齐尔科蒂说:“我实验室的研究生贾森·刘(Jason Liu)致力于开发D4Scope，这是一种低成本、电池供电、紧凑、宽视场荧光阅读器，可以对微阵列点进行高灵敏度成像。”“它是使用现成的组件专门设计的，因此，如果阅读器在现场损坏，可以很容易地更换零部件。”
为了测试他们的平台，该团队与德克萨斯大学加尔维斯顿医学分部的合作者合作，他们发现D4试验可以比RT-PCR早一天在非人类灵长类动物中检测到EBOV。
Fontes说:“在灵敏度方面，我们已经让横向流动试验相形见绌了。”“这是令人兴奋的，因为通过了解这种病毒的生物学，我们已经表明，可能有一个目标寻找，像D4这样的免疫分析可以胜过PCR。这真的是开辟了新天地。”
随着团队的前进，他们的目标是继续完善他们的平台，将结果的时间从60分钟缩短到30分钟。使用分子进化的实验正在进行中，以增加捕获和检测抗体的敏感性。
他们还在改进平台的设计，使其成为一个完全独立的测试。这意味着用户只需要在流动细胞的一个端口上加入一滴血，在重力流下只需要在第二个端口上加入缓冲溶液就可以进行测试。这些变化还可在处理潜在危险液体时改善生物密封和生物安全。
一旦做出这些改变，研究小组希望协调现场的临床实验。
“我认为这是一个巨大的机会，可以真正改变埃博拉检测的工作方式，”甘恩说。
冈恩说:“在控制疫情时，关键是要确定感染者，杏耀app并能够非常迅速地追踪他们的接触者，我们希望这项测试能让你做到这一点。”“有了这种简单快速的检测方法，你也可以快速筛查有感染埃博拉风险的人。这似乎很简单，但从宏观上看，可能代表着疫情爆发和大流行的区别。”
