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科技抗疫「日記」⑩ | 感測器、疫苗、藥物、數據建模……多種方法,多管齊下

世界各國陸續開展針對新型冠狀病毒(以下簡稱新冠病毒)起源、感染機制和基因層面的研究,有力擊破了一些關於新冠病毒的謠言。同時,關於新型冠狀病毒肺炎(以下簡稱新冠肺炎)藥物以及新冠病毒疫苗的研發也在持續推進。
2020年4月21日
瑞士一個研究小組開發出一種能夠靈敏、可靠地檢測到空氣中新冠病毒的生物感測器,它不但可以作為新冠病毒感染臨床診斷的替代方法,還可用於實時監測火車站、醫院等人流密集場所的空氣中是否存在新冠病毒。

這種生物感測器基於在玻璃基質上製備的金納米結構,研究人員將人工合成的與新冠病毒RNA序列相匹配的DNA受體「嫁接」到上述金納米結構上,使其能夠識別新冠病毒。

實驗顯示,該感測器可以準確識別新冠病毒和嚴重急性呼吸綜合征(SARS)冠狀病毒這兩種基因序列較為相近的病毒,並在幾分鐘內獲得檢測結果。
2020年4月22日
德國衛生部批准了該國首個新冠病毒疫苗臨床試驗,這款候選疫苗是一種RNA疫苗。它的機理是將編碼新冠病毒S蛋白(刺突蛋白)的信使RNA導入人體細胞內,讓細胞生成病毒刺突蛋白,從而激發人體免疫反應,這樣當接觸真正的病毒時就已有了免疫力。

據悉,該臨床試驗旨在檢驗受試者對候選疫苗是否耐受,以及是否能夠激發機體的特定免疫反應。未來幾個月,德國將陸續啟動更多新冠病毒疫苗臨床試驗。
2020年4月26日
在新冠病毒複製的行為中,3C蛋白酶是新冠病毒中最具特徵的靶標之一,也是抗病毒藥物發現的熱點靶點之一。

中國科學院合肥物質科學研究院聯合科技攻關團隊,利用細胞工程技術以及分子生物學技術,緊急開發了針對新冠病毒3C蛋白酶的藥物高通量檢測細胞體系。該體系以熒光素酶報告體系為基礎,應用了蛋白復性的原理,能夠在48小時內同時對幾千個藥物進行快速篩選和精準評價。

該體系可以幫助提高新冠肺炎藥物研發的成功率,降低藥物篩選周期和開發成本,加速全球新冠肺炎藥物的研發進程。
2020年4月27日
武漢大學、香港科技大學等機構組成了聯合研究團隊,在武漢地區疫情的高峰時期,進入武漢大學人民醫院東院重症及普通病房、武昌方艙醫院病區及廁所、居民小區和超市等具有代表性的醫院及公共環境等採樣點,進行氣溶膠樣品的採集,並利用團隊前期研發的新冠病毒數字PCR檢測等技術,定量分析了各採樣點樣品的新冠病毒氣溶膠載量及其空氣動力學特徵。

研究結果表明,在當時嚴格防控的條件下,兩所醫院和公共環境總體是安全的。但在患者使用的廁所中氣溶膠病毒載量較高,表明患者大小便沖水過程可能是病毒氣溶膠的一個重要來源;在人流聚集的超市附近和醫院樓棟通道等可檢出一定的氣溶膠病毒載量,說明人員聚集時病毒攜帶者與周圍人群存在潛在的氣溶膠傳播風險。

此外,研究團隊首次揭示了新冠病毒氣溶膠的空氣動力學特徵,提出了病毒氣溶膠「沉降(衣物/地面)—人員攜帶—空中揚起」的傳播模型。
2020年4月29日
中國、美國和義大利科學家組成的一個研究團隊,分析了新冠肺炎疫情暴發之前和暴發期間武漢和上海的接觸調查數據,以及來自湖南省的接觸者追蹤信息。研究發現,在執行社會距離疏遠政策期間,武漢和上海兩地平均每天的接觸均減少了80%左右,大部分的互動僅限於家庭。研究還發現,0~14歲的兒童比15~64歲的成年人更不容易受到新冠病毒感染,而相比之下65歲以上的人更容易受到感染。

基於這些數據,研究團隊建立了一個傳播模型,研究疫情傳播如何受年齡差異和社會距離的影響。這項研究提供的證據表明,在武漢和上海實施的干預措施,以及由此導致的人類行為變化,大大減少了日常接觸,從根本上減少了互動,使得新冠病毒感染人數急劇減少。

本文選自《科學畫報》

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