美国：HIV即时检测技术革新，仅需几分钟即可确诊

撰文：paperplaneTH

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HIV自被发现以来，始终是全球公共卫生领域亟待攻克的难题。早期准确诊断对于控制HIV传播、开展有效治疗、改善患者预后至关重要。然而，传统HIV诊断技术存在显著弊端，其主要依赖检测感染数周后才形成的HIV特异性抗体，不仅无法实现早期检测，还因检测流程复杂、周期长，给患者护理与HIV预防工作带来重重阻碍。近年来，虽有检测HIV抗体和p24抗原的新型检测方法问世，成为诊断的黄金标准，但仍需依托临床实验室，存在处理时间长、成本高、患者需多次就诊等问题。在此背景下，美国西北大学跨学科科学家团队成功开发出一种快速的HIV感染即时检测技术，为HIV诊断带来了全新希望，并有望革新全球HIV防控格局。

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研究团队与技术研发背景

该研究由美国西北大学材料工程师Vinayak Dravid、病毒学家Judd F. Hultquist以及Dravid实验室的微纳米制造专家Gajendra Shekhawat共同领导。早在20年前，Vinayak Dravid团队首次开发微悬臂技术时，便意识到其在疾病检测领域的广阔应用前景。这项技术凭借高敏感性、抗原抗体亲和力和特异性三大优势，为攻克HIV检测难题提供了可能。面对HIV病毒极易变异、缺乏独特抗体的挑战，研究团队决定借助该技术，开发能够快速、准确检测HIV的新方法。

研究技术原理与实验过程

（一）技术核心——纳米机械平台与微悬臂

 该技术的核心在于纳米机械平台和微小悬臂的应用。这些硅悬臂不仅价格低廉，易于批量生产，还能轻松配备数字读数装置。研究团队在镀金微悬臂的每个“手指”上，精心涂上多层抗体，旨在通过测量p24抗原与悬臂表面的结合强度，引发悬臂弯曲，并使其弯曲程度达到可测量和可量化的水平。

（二）实验验证过程

 1. 概念验证：研究团队从p24抗原的纯样本入手，初步验证微悬臂检测HIV抗原的可行性。结果表明，微悬臂在接触p24抗原后，能够产生可测量的弯曲反应，证明了该技术在理论上的有效性。

 2. 临床样本测试：在完成概念验证后，团队引入了更为复杂的人类血液样本进行测试。令人欣喜的是，传感器仅在含有p24抗原的样本中发生弯曲，展现出极高的特异性，有效排除了其他物质的干扰。

 3. 覆盖HIV亚型：考虑到HIV的遗传多样性，研究团队在微悬臂的不同“手指”上添加了两种广泛交叉反应抗体（ANT - 152和C65690M），以扩大对所有HIV亚型的检测范围。实验结果显示，即便在抗原浓度极低的情况下，测试仍能准确响应，确保了检测在全球范围内的可靠性。

研究成果

（一）检测性能优势

 1. 检测速度快：与传统实验室检测相比，该技术能在几分钟内完成检测，极大地缩短了检测时间，为患者提供了即时的诊断结果，避免了漫长的等待。

 2. 高灵敏度与特异性：该技术不仅能以高灵敏度检测多种HIV抗原，还能在复杂的人类血液样本中准确识别HIV抗原，有效区分其他干扰物质，降低了误诊和漏诊的风险。

 3. 成本效益高：硅悬臂价格低廉且易于批量生产，大大降低了检测成本。同时，该技术无需依赖复杂的临床实验室设备，减少了检测过程中的资源消耗。

（二）设备应用优势

 该技术被巧妙内置于太阳能设备中，使其能够在电力供应不稳定或缺乏的偏远地区正常运行。这一特性使得早期检测能够覆盖世界上难以到达的地区，为当地弱势群体提供及时的干预和治疗机会。

研究展望

（一）拓展检测范围

 在成功证明该生物传感器在检测SARS - CoV - 2病毒和HIV方面的有效性后，研究团队计划将其应用于其他疾病的检测。麻疹作为一种在美国多个州病例呈上升趋势的传染病，急需即时干预，有望成为该技术的下一个检测目标。此外，研究团队还设想开发一种能够同时检测HIV、乙型肝炎和丙型肝炎抗原的即时诊断测试。鉴于HIV感染者中肝炎合并感染的高检测率，以及未及时治疗可能导致的严重肝脏并发症，这种联合检测方法将极大简化诊断流程，提高检测效率，为患者提供更全面的医疗护理。

（二）推动全球健康事业发展

 研究团队希望该技术能够促进HIV新型即时诊断方法的广泛开发，通过提高检测的可及性和及时性，改善患者的健康状况，助力全球消灭HIV流行病。这一技术的推广应用，不仅将为HIV防控工作带来革命性变化，也将为其他传染病的诊断和防控提供新的思路和方法，推动全球公共卫生事业迈向新的台阶。

结论

美国西北大学跨学科科学家团队开发的新型HIV即时检测技术，凭借其快速、准确、低成本、易操作等优势，为HIV诊断领域带来了重大突破。该技术不仅在HIV检测方面展现出卓越的性能，还具有广阔的应用前景和巨大的社会价值。随着研究的不断深入和技术的持续完善，这一创新成果有望在全球范围内得到广泛应用，为人类战胜HIV及其他传染病提供强有力的技术支持。

文章标题:Anti-Alli device at your fingertips: Northwestern University's HIV instant detection technology innovation.

作者: paperplaneTH