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来自新加坡麻省理工学院研究与技术联盟
大流行凸显了快速诊断和改进检测病毒的方法的重要性，尤其是在世界试图为未来的大流行或下一种危险病原体做好准备之际。特别是，生物制造行业面临着使用细胞作为细胞治疗产品的独特挑战，他们正在寻找快速检测病毒污染的方法的创新，作为其质量控制过程和发布测试的一部分。虽然逆转录-定量聚合酶链反应 (RT-qPCR) 被认为是病毒检测的金标准，但也存在局限性，它们通常会产生可变的结果。
更准确的版本是数字 PCR 方法，它允许绝对定量（意味着它揭示了样本中病毒的拷贝数），可以设置明确的病毒污染阈值，并且不易受标准要求的参考基因的潜在波动影响qPCR 方法。然而，数字 PCR 需要大约四个小时的相对较长的反应时间。当前所有基于 PCR 的方法的另一个缺点是它们需要昂贵的设备来进行精确的温度控制和循环。
CAMP 开发的新方法，快速数字 Crispr 方法 (RADICA)——允许在 40-60 分钟内在水浴中以等温方式对病毒核酸进行绝对定量，水浴是一种原型且廉价的实验室设备。该团队的研究在最近发表在《生物材料》杂志上的一篇题为“基于数字 CRISPR 的核酸快速检测和绝对定量方法”的论文中得到了解释。
RADICA 方法已在培养的 B 细胞和患者血清中对 SARS-CoV-2 合成 DNA/RNA 以及 Epstein-Barr 病毒进行了测试。研究人员表示，该方法可用于检测其他类型的病毒，以及其他类型的样本，如唾液和细胞培养基。RADICA 还能够将病毒与其近亲区分开来。
这是第一个报道的检测核酸的方法，以数字格式利用等温扩增的灵敏度和基于 CRISPR 的检测的特异性，允许 DNA 的快速和特异性扩增，而无需耗时且昂贵的热循环需求，SMART CAMP 的博士后 Xiaolin Wu 说。与传统的数字 PCR 方法相比，RADICA 的绝对定量速度快了四倍。
该团队使用提取的样本 DNA/RNA，并将 15 微升的反应分成数千个独立的分区。在每个分区中，DNA/RNA 被 Cas12a 蛋白放大和识别，Cas12a 蛋白是一种可以将目标信号转化为荧光信号的酶。这允许通过计算具有目标 DNA/RNA 并被点亮的分区数量来实现绝对定量。
RADICA 可以帮助填补这一领域的现有空白，细胞治疗产品的保质期很短，患者通常急需治疗。目前的无菌测试需要大约 14 天，这对于临床需要来说太慢了，但 RADICA 将这个过程缩短到几个小时。
共同通讯作者、CAMP 首席研究员、麻省理工学院生物工程、电气工程和计算机科学副教授 Timothy Lu 表示，该团队的方法比当今使用的方法更快、更便宜、更有效，并且其数字化格式使其对生物样品中可能存在的污染或抑制剂更具耐受性——通常是细胞治疗产品的情况。除了检测目标病毒的存在外，RADICA还可以识别样本中有多少病毒，这可以帮助医生和研究人员决定治疗方案，以及细胞治疗产品的生产和库存管理。
虽然 CAMP 的研究人员开发了 RADICA 用于监测细胞治疗制造过程和细胞治疗产品的生物安全放行测试，但吴说，该方法还可用于检测不同病毒的 DNA/RNA 靶标，并适用于医院和服务实验室中常见的设备—
提供一种潜在的新方法来应对流行病。
该研究由 SMART 进行，并由新加坡国家研究基金会 (NRF) 在其卓越研究和技术企业校园 (CREATE) 计划下提供支持。
CAMP 于 2019 年 6 月推出。它专注于以更好的方式生产活细胞作为药物或细胞疗法，为更多患者提供有前景和已获批准的疗法。CAMP 的研究人员解决了一系列潜在细胞疗法生产面临的两个关键瓶颈：关键质量属性 (CQA) 和过程分析技术 (PAT)。利用新加坡和麻省理工学院内部的深度合作，CAMP 发明并展示了从干细胞到免疫细胞的 CQA/PAT 能力。它的工作解决了从癌症到组织退化的各种疾病，针对贴壁细胞和悬浮细胞，无论有无基因工程。
CAMP 是新加坡细胞疗法制造综合国家努力的研发核心。
SMART 于 2007 年由麻省理工学院与 NRF 合作成立。 SMART 是 CREATE 的第一个实体，作为麻省理工学院和新加坡之间研究互动的智力和创新中心，在双方感兴趣的领域开展前沿研究。SMART 目前由一个创新中心和跨学科研究小组组成：抗菌素耐药性、CAMP、农业精准化、未来城市交通和低能耗电子系统的破坏性和可持续技术。