作者:丁佳 来源:中国科学报 发布时间:2020/2/26 15:34:59
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争分夺秒 研发“测毒利器”
——记中科院苏州医工所新冠病毒检测攻关团队

 

科研人员进行仪器芯片测试。苏州医工所供图

“现在全国有许多生病的爷爷奶奶、叔叔阿姨和小朋友急切等着爸爸尽快做出产品,帮助他们准确检测疾病,接受治疗,等爸爸的产品出来给大家用上了,一定给你补过生日。”

2月11日是中国科学院苏州生物医学工程技术研究所研究员汪大明儿子的生日。当天夜里11点,正在加班的他接到了儿子的电话,心里充满了愧疚,却又无怨无悔。

汪大明是中科院苏州医工所新型冠状病毒攻关团队中的典型代表。

疫情就是命令,防控就是责任。苏州医工所党委在疫情爆发初期,就向全体党员、职工发出倡议,作为中科院唯一专门从事生物医学工程技术的科研机构,苏州医工所必须积极投身到抗击疫情行动中去。许多研究团队迅速组织起多支科技攻关突击队,利用现有研发基础,从不同技术路线出发,在新冠病毒检测仪器、试剂研制、病毒疫苗、病毒病原体抗体、核酸自动化提取、新型病原体消杀、隔离病区医疗监护人工智能与机器人技术等方面展开了应急科研攻关,涌现出许多感人的故事。

使命召唤的逆行者

2020年1月初,整个苏州城沉浸在新年的欢乐氛围中,汪大明这个有着多年从事体外诊断试剂研发经验的老科研人,却心事重重。

他从身为医生的妻子口中得知,武汉出现了不明原因的肺炎。“听到这个消息,我心里咯噔了一下,莫名紧张了起来。”汪大明琢磨着,病毒的精准检测是首要问题,如果能用自己的分子诊断技术去帮助医生,是否就能更加准确地判断病情了?

心里拿定主意后,他立刻向所领导报告了想法,得到了所长唐玉国和党委书记杨洪波的大力支持。

“疫情所需,国家有召,咱们要创造条件快速推进,尽早将产品用到新冠病毒的检测中,帮助一线医生精准诊断,贡献我们的一份力量。”在电话中,唐玉国这样说。很快,苏州医工所就成立了以汪大明为负责人,各部门职工共同参与的研发团队,对基于核酸杂交和免疫荧光捕获法相结合的现场快速核酸诊断系统进行应急攻关,该系统包括自主研发的试剂盒和配套的免疫荧光分析仪,能够在30分钟内出定性结果,可实现常温储存和运输。

研发、注册、生产、推广……团队开始与时间赛跑。经过1个多月不眠不休的攻关,这套基于核酸杂交和免疫荧光捕获法相结合的现场快速核酸诊断系统已经进入国家药监局第二批应急评审通道,并被列入中科院“新型冠状病毒应急防控”专项重点关注项目。

在攻关最艰难的时候,他还给党委书记杨洪波打了一个电话,他说,“在打赢新冠肺炎阻击战的过程中,我更加体会到党组织的力量。我想在关键时刻更好地激励自己,鼓励团队,我能否向组织提交入党申请书?”杨洪波非常认同,表示自己可以做他的入党联系人。

在递交了入党申请书后,汪大明又带队奔赴疫情最严重的地区——武汉,争取尽快取得更多的新冠肺炎患者阳性病毒样本检测验证数据,早日取得医疗器械注册证,更好地开展新冠病毒快速检测。

除夕之夜的“军令状”

传统的病毒检测需要在提取患者的咽试子后送至多个实验室,经过病毒核酸转录、聚合酶链式反应和扩增产生荧光分子等步骤方可测定。但对于新冠病毒来说,样本多次转移不但会增加实验人员感染的风险,也使得检测效率大大降低。

1月24日,除夕之夜,苏州医工所工程化中心主任、党支部书记王弼陡紧急成立其一支项目攻关突击队,与中心副主任罗刚银签下了攻关任务书,牵头召集分散在各地精干团队成员,研发基于恒温CRISPR法新冠病毒核酸快速检测系统。

他们的目的,是要在有限的时间内研发出一套核酸快速检测系统,将繁琐的病毒检测步骤集成在同一个系统中,形成手提箱大小的半自动检测仪。

新年期间,突击队组织多轮方案讨论,日夜加班,迅速完成光学、机械、电子及软件概要设计、详细设计和样机设计;研究所党委协调所加工中心,解决了配件加工难题;为尽快研制出检测仪器,居家自我隔离的突击队队员将样机带至家中调试……

而罗刚银则从新年开始,每天在单位工作15个小时以上,以泡面为食、与仪器为伴,肩负起光、机、电和软件的全部调试,时常工作到后半夜。

最终,突击队仅用了21天,就研发出2台产品样机并交付给兄弟院所。目前,团队已经对样机进行标准化设计,启动了全自动一体化核酸快速检测设备的研制工作,为后续为检测仪器的量产做好准备。

会“囤货”的“煮夫”

1月中旬,新闻上陆续报道的新冠肺炎感染病例,引起了苏州医工所研究员、中科院院生物医学检验技术重点实验室负责人周连群的警觉。

长期致力于艾滋病毒核酸检测仪器研发的周连群开始“囤货”——提前购置芯片等原材料,同时动员团队成员留在苏州:“这次不明原因肺炎随着春节大规模人员流动,可能数量上会有极大增长,我们是从事病毒核酸检测研发的,要做好打一场硬仗的准备。”

没想到一语成谶。没过几天,周连群就接到紧急任务,要将分子诊断仪器样机完善应用到新冠肺炎的现场快速检测,研制基于芯片式恒温扩增技术核酸即时检验仪器。

疫情科研攻关一刻也不能等,他迅速召集起在苏的六位同事,紧急成立核酸快速检测研发先锋队,大家日夜加班,争分夺秒,仅在14天内就研发出2台产品样机和50余片芯片样片,近期正交付给一线检测机构和医院使用。这款手持式核酸即时检验仪,不仅成本低,更有望在15分钟内快速出检测结果,适用于急诊、ICU、救护车、社区、家庭、火车站等环境下快速识别感染人群,能够在芯片封闭的通道里,迅速提取出冠状病毒核糖核酸标的物。

作为这支队伍的“大家长”,作为医学检验室党支部书记,周连群也不忘给队员们带去温暖,他用烧水壶煮水饺给大家改善伙食,还颇有心得地告诉大家,用水壶煮水饺水只能放到一半,要煮满10分钟才行,大家都笑言,周连群不仅是科研达人,还是专业的“煮夫”。

“和身处武汉疫区的一线医护工作者相比,我们目前的这点困难不值一提。在国家需要的关键时候,这正是我们这些党员科技工作者应该做的。”

周连群的这句话道出了中科院苏州医工所人的心声。这支生物医学工程技术领域的国家科技力量,将进一步响应国家号召,凝聚全所之力,为打赢新冠肺炎疫情阻击战做出自己的贡献。

 
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