自2019年新型冠状病毒引发的新冠肺炎（COVID-19）疫情爆发以来，实时荧光定量逆转录聚合酶链反应（Real-time fluorescence quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction, RT-PCR）作为筛查诊断 新冠病毒感染的常规手段而被大众所熟知，俗称“核酸检测”。这是一种将荧光定量与反转录PCR有机结合起来的核酸检测法，不仅可以检测新冠，还可以检测其它病毒，仅靠变换不同引物即可，其检测灵敏度可达200-1000 Copy/mL。它能快速准确地检测出病毒核酸，从而助力病毒相关疫情的及时隔离和精准诊疗。随着社会发展和技术进步，以及变幻莫测、随时可能出现的新疫情，大众有必要了解当前病毒检测法的可能发展，以便全民更好配合应对未来可能出现的疫情。
智能助力，精准检测
随着科技发展，重组聚合酶扩增(Recombinase Polymerase Amplification, RPA)法以其简单的引物设计而被关注，结合便携式集成微流体装置的应用，已证实可同时检测多种病毒基因[1]。另据报道，利用人工智能（AI）和物联网（IoT）传感器方法可进行叶片病害的自动诊断[2]，这提示通过将人工智能与智能无人机等物联网平台相结合，可用于病毒感染的现场监测。尤其结合被动红外传感器和360度相机的UVC消毒机器人，除安全功能外还可识别周围受UVC光影响的物体，使其能依据特定规则进行针对性消毒，即核酸检测结束后的现场消毒工作亦可整合入智能一体化体系。总之，可独立实施病毒检测所有步骤的智能化机器人呼之欲出。它既可规避不明病毒的生物学污染，也可缓解疫情突发时的检测人力紧张，预期可完美应对国际新形势下的不同疫情。
针对侵染结构，阻断感染途径
以新冠为例，导致该病的病原体于2020年2月被国际病毒分类委员会命名为严重急性呼吸综合征冠状病毒2型。该病毒核心结构包括刺突表面糖蛋白( Spike，S)、核衣壳蛋白( Nucleocapsid，N)、包膜蛋白( Envelope，E)和基质蛋白(Matrix，M)。其中，S蛋白的受体结合域( Receptor-binding domain，RBD)是病毒侵染宿主细胞的关键环节。细胞表面受体-血管紧张素转化酶2 (Angiotensin - converting enzyme 2，ACE2)结构是冠状病毒入侵宿主细胞的关键靶点，新冠病毒的S蛋白通过适配宿主细胞表面的ACE2受体来实现对细胞的侵染。
在准确解析S蛋白、ACE2受体及药物靶点的三维结构基础上，已有研究机构按预测设计合成了它的肽模拟物，可与RBD竞争与ACE2的结合[3]，即模拟物能干扰病毒进入ACE2阳性的细胞，而对阴性表达的细胞无影响。这使未来有效阻断包括新冠在内的、具有明确侵染结构的病毒感染成为可能。
参考文献
[1] Ya Su, Xiangyu Jin, Fan Yang,et al. A compact microfluidic platform for rapid multiplex detection of respiratory viruses via centrifugal polar-absorbance spectroscopy[J], Talanta, 2024, 280(0): 126733.
[2] Abbas Jafar, Nabila Bibi, Rizwan Ali Naqvi, et al. Revolutionizing agriculture with artificial intelligence: plant disease detection methods, applications, and their limitations[J], Front Plant Sci, 2024,15(0): 1356260.
[3]Francesca Scantamburlo, Ionica Masgras, Francesco Ciscato, et al. Design and Test of Molecules that Interfere with the Recognition Mechanisms between the SARS-CoV-2 Spike Protein and Its Host Cell Receptors [J]. J Chem Inf Model, 2024, 0(0): a-i.
