日本理化学研究所（RIKEN）新兴物质科学中心（CEMS）的一个研究小组开发了一种诊断系统，可以快速和敏感地测量血液中的抗体数量，这些抗体可以保护人们免受SARS-CoV-2（引起COVID-19的病毒）的伤害。这项成果发表在科学期刊《Chemical Society of Japan》上，并有望在医疗机构实现对SARS-CoV-2疫苗功效的高效和精确测试。
目前，研究人员已经开发了几种针对SARS-CoV-2的疫苗，并且正在全世界范围内进行疫苗接种。在医学领域，研究人员使用一种叫做免疫层析的技术进行抗体测试，以确定是否因病毒感染或疫苗接种而产生抗体。然而，由于这种测试的结果是通过用肉眼观察纸上的彩色条纹来确定的，所以它并不精确，也不是非常敏感。使问题更加复杂的是，为了获得更精确的定量结果，血液样本必须被送到外部测试中心，而周转时间需要几天到一周。
这项新的研究由CEMS的Yoshihiro Ito领导，他在几年前开发了一项技术，可以固定任何有机化合物，包括生物来源的物质。自那时起， Ito和他的同事们继续改进该系统，专注于固定各种过敏原以测量免疫感染的历史。他们已经成功地开发了一个使用微芯片的测试工具，该芯片上固定了40多种不同的过敏原。现在，他们已经扩大了他们的诊断工具，用于固定几个关键的SARS-CoV-2蛋白的系统，使针对SARS-CoV-2的抗体的存在能够被自动检测。
该技术是基于对光的利用。一种对光有反应的物质首先被涂在一个塑料微芯片上，含有感兴趣的蛋白质的样本液体以点的形式被滴到微芯片上。然后将芯片暴露在紫外光下，使蛋白质固定下来。利用这种方法，研究人员开发了一种叫做微阵列的芯片，关键的SARS-CoV-2被固定在上面。当血清中的抗体与芯片上的病毒蛋白结合时，它们就会发光，并且可以用一个CCD相机精确测量发光量。因此，这一数值可以用来量化抗体的数量，这是免疫层析法所无法做到的。
“标准的抗体定量分析通常需要从你的一只手臂上抽出半毫升的血液，这是一个很大的数字！” Ito说。“但是在我们的系统中，只需要从指尖抽出一小滴血，而且该系统的灵敏度是传统免疫层析法的500倍，这意味着即使在抗体数量很低的情况下也可以进行检测。”此外，其操作相当简单--只需将人血清滴到芯片上，按下启动按钮，然后等待。反应过程、洗涤和抗体检测在大约30分钟内自动完成。
Ito表示：“在过去，我们的团队已经成功地开发了麻疹、风疹和水痘的抗体检测系统。现在我们也可以检测COVID-19病毒的抗体。这个系统很实用，可以在任何医疗机构进行精确检测，从而更容易在现场快速确定是否需要接种疫苗。它还可以用来进行流行病学调查，为未来的大流行病做准备。”
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