红枫湾APP:韩国高丽大学研究团队发表在国际期刊《ACS Nano》上的一篇文章中,介绍了其开发的一种超高灵敏度HIV检测平台——BE-SMART-HIV,只需一滴唾液,就能比现有快速检测提前8天发现HIV抗体。
传统HIV检测的局限
HIV在感染早期传染性最强,但此时人体内抗体还未大量形成,因此传统快速检测(多基于血液)试剂盒难以检测,而唾液检测本身更面临着额外挑战:
·唾液中的抗体浓度比血液低约1000倍
·更容易受到唾液中蛋白酶降解影响
新检测技术介绍
为了应对这些挑战,KIST融合研究生院李正勋教授领导的研究团队开发了一种名为“BE-SMART-HIV”的基于唾液的超灵敏 HIV 诊断平台。该平台由两大核心模块组成:
1)纳米捕获放大系统(BE-Nanotrap)——更早发现
该模块可以选择性捕获和浓缩HIV抗体等高分子量物质(目标物),并过滤掉无关的低分子量成分(干扰物)。
实验显示,该模块可将唾液中的HIV抗体信号放大约20倍,从而实现早期感染检测。
并且,该便携式设备无需外接电源即可使用。
2)人工智能驱动的解析系统(SMART)——更精确解读
通常,HIV检测试剂盒会利用可见的红色检测线来指示结果,但在感染早期,这条线可能很淡,肉眼难以辨认。
为解决这一问题,研究团队结合智能手机的AI图像识别系统和迁移学习技术(利用新冠病毒诊断图像数据进行训练),使其能够识别颜色强度上的细微差别。
用户只需用手机将检测结果拍照上传,AI即可分析结果。
技术优势
·准确率高:在有限HIV数据条件下,该系统也实现了98.6%的诊断准确率,远高于普通人(67.1%)及临床专家(78.3%)解读的准确率。
·提前检测:能比现有快速检测工具提前约8天识别到抗体的出现。
·成本更低:能成功识别出传统高级血液检测才能观察到的早期免疫反应。
·样本获取更简单:唾液这种过去被认为“不适合精密检测”的样本,也可以用于高精度HIV筛查。
此外,该平台的两个核心模块是独立设计的,因此未来可以扩展到流感、新冠等其他传染病筛查领域。
研究意义
李正勋教授表示,仅用商业检测试纸和一部智能手机,就可以实现高灵敏HIV检测。这项技术有望解决早期筛查和大规模感染筛查方面的难题,特别是在非洲等医疗资源有限地区。
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