鍾南山團隊與瀋陽自動化研究所聯合緊急研發的“咽拭子採樣智能機器人項目”完成研發，並在首期臨床試驗中實現對受試者的有效採樣且採樣力度均勻，取得階段性進展。
近日，鍾南山院士還分享了其團隊最新研究成果：兩種針對新型冠狀病毒感染的檢測方法，分別為針對新型冠狀病毒感染對快速免疫球蛋白 M（IgM）檢測試紙，以及恆溫擴增芯片。
智能機器人：避免醫務人員感染，保證檢測質量
據瞭解，目前新冠病毒感染主要的檢測手段是核酸檢測。新冠肺炎的確診需要 2 次陽性檢測結果，患者康復出院需要 3 次陰性檢測結果，期間還需要多次例行生物樣本檢測。
而採集咽拭子是採樣的主要方法。這一操作看似簡單，然而很可能導致醫務人員遭遇交叉感染。
收集咽拭子，需要患者摘下口罩並抬起頭，由醫務人員面對患者的氣道，將棉籤伸進患者喉嚨，擦拭扁桃體甚至更深部位。在此過程中，因採集動作直接刺激咽部，很可能引發患者咳嗽，這會產生大量帶有病毒的飛沫及氣溶膠，且噴濺方向正對醫務人員面部。經呼吸道飛沫和密切接觸傳播是新型冠狀病毒感染的主要傳播途徑，因此，有“患者一咳嗽，醫生抖三抖”的說法。
此外，咽拭子採集的正確性和檢測結果密切相關，因醫務人員水平差異、採集操作不規範，咽拭子質量存在差異，可能造成假陰性，影響診斷結果。
“咽拭子採樣智能機器人項目”正是針對以上問題開啟的項目。鍾南山院士團隊提出瞭如何解決新冠病毒患者生物樣本採集交叉感染、保證採樣質量的方案，和瀋陽自動化研究所聯合提出了智能化機器人咽拭子採樣的解決方案。
除夕（1 月 24 日）後，廣州醫科大學附屬第一醫院廣州呼吸健康研究院馬上啟動防疫應急研發項目，成立了由李時悅教授牽頭的科研小組，並聯合瀋陽自動化所劉浩教授團隊進行研發。春節期間，團隊連續工作，由團隊成員親自充當人體受試者開展人體試驗研究。經過機器人圖質構建、機器人定型組件製造、系統構建、初步組裝、通過科研倫理審查、後期組裝、第一階段測試等一系列工作，新型智能化咽拭子採樣機器人宣告聯合研發完成。
新型智能化咽拭子採樣機器人系統由蛇形機械臂、雙目內窺鏡、無線傳輸設備和人機交互終端構成，可以輕柔、快速地完成咽部組織採樣任務。
2 月 28 日，該機器人開始在廣州醫科大學附屬第一醫院接受受試者檢測，目前已開展首期 20 例受試者臨床試驗，採集樣本 80 份。檢測結果顯示，機器人咽拭子採樣的一次成功率大於 95%，能夠利用低於醫務人員平均操作力量實現有效的採樣，且採樣力度均勻，受試者咽部均無紅腫、出血等不良反應。3 月 8 日，團隊首次為確證陽性病人進行機器人咽拭子採樣試驗。
快速免疫球蛋白 M（IgM）檢測試紙：提升篩查效率
在首屆新冠肺炎多學科線上論壇上，鍾南山院士分享了團隊研究出的兩種針對新型冠狀病毒感染的新型檢測方法，分別為針對新型冠狀病毒感染對快速免疫球蛋白 M（IgM）檢測試紙，以及恆溫擴增芯片。
其中，快速免疫球蛋白 M（IgM）檢測試紙可以作為核酸檢測的補充，是經過對 72000 個病例研究而開發出，原理是通過測流式免疫層析法實現檢測。
據瞭解，IgM（Immunoglobulin M）指血清中的免疫球蛋白 M，是人體受病毒刺激後最早出現的抗體。在患者感染 7 天后或是出現症狀 3 到 4 天后，即可檢出 IgM，持續時間較短。因此，IgM 成了醫務人員判斷患者是否被病毒急性或近期感染髮重要指標。
IgM 檢測試紙的優點有檢測速度快、採樣簡單，可提高篩查效率。與核酸檢測不同，核酸檢測需要咽拭子採樣，而 IgM 檢測則是通過採集患者指尖血完成，血清、血漿、全血均可以成為樣本來源，操作更簡便，交叉感染風險小。
檢測速度上，基於 IgM 檢測的試紙條技術可以即時檢測，檢測時間可縮短至 15 分鐘，提升了檢測效率。
不僅如此，採用 IgM 檢測試劑盒不需要藉助其他儀器設備即可完成檢測，大大降低了新冠肺炎鑑別的門檻。
實際上，IgM 抗體檢測在鑑別病毒感染上一直以來都是必要且常規的實驗室檢查手段。艾滋病毒、丙肝病毒等都可以通過檢測病毒刺激機體後產生的血清抗體來輔助診斷。
這次公佈的 IgM 檢測試紙將提升排查疑似病例的效率。一旦檢測結果為陰性，被隔離的疑似病例和大量密切接觸者可以被快速排除感染，這對他們回到正常的生活有巨大的幫助，也能節約隔離消耗的人力物力。
恆溫擴增芯片：鑑別流感與新冠肺炎
恆溫擴增芯片則是用於鑑別新冠病毒和 A、B 型流感，以及現存其他病毒的區分。
此前，鍾南山院士曾強調：美國現在流感大流行，中國也有流感與新冠肺炎混合感染的情況，鑑別流感和新冠肺炎是當務之急。恆溫擴增芯片正是針對此需求推出的檢測法。
據介紹，該方法僅需和緩衝液一起完全破碎，然後進行上樣，即可同步對多個患者進行檢測，以此對新冠病毒和 A、B 型流感，以及現存的其他病毒進行區分。
論文《恆溫擴增芯片法在下呼吸道病原體檢測的臨床價值》指出：“恆溫擴增芯片法的特點是針對靶基因的 6 個區域設計 4 對特異性物，利用鏈置換 DNA 聚合酶（Bst DNA 聚合酶）在恆溫條件下（65°C 左右）經過非循環起始階段、環擴增階段、循環延伸階段，最終形成一系列有多個靶 DNA 反向重複序列串聯的不聽大小的產物，不需要模板的熱變形、溫度循環、電泳及紫外觀察等步驟，整過程 15-60 min 即可完成。”
該檢測法的特點有簡單快速、不易汙染、試劑耗量低等。此前，恆溫擴增芯片還曾在其他呼吸道疾病的診療中得到過應用。
對此，鍾南山院士強調，“明確的診斷對排查疑似病例非常重要。”新型檢測方式的補充和完善，將對新冠肺炎的排查起到關鍵作用。
隨著國內疫情逐步得到控制，相關檢測、鑑別和治療的方法已經從研發邁向應用階段，為疫情防控的順利實施起到了決定性作用。其中，鍾南山團隊發揮了重要作用，例如咽拭子採樣智能機器人、IgM 檢測試紙及恆溫擴增芯片，從多方面出發，提出了有針對性的解決方案，也為其他研發團隊提供借鑑，其意義不言而喻。
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