新型诊断工具：快捷且便宜地监测埃及伊蚊！

导读

近日，美国德克萨斯大学奥斯汀分校开发的一种新型诊断工具，可以快捷且便宜地分辨蚊子是否属于携带危险病毒，例如寨卡病毒、登革热病毒、基孔肯雅热病毒或者黄热病毒的种类，也可以判断出蚊虫是否接触过具有遏制病毒能力的微生物：沃尔巴克氏体。

背景

近年来，黄热病、登革热、基孔肯雅热和寨卡病毒疫情等蚊媒传染病多次暴发，尤其是在中南美洲乃至世界范围内暴发的寨卡疫情已对全球公共卫生安全构成严重威胁。然而，蚊媒传染病的蔓延与许多蚊种从原生地扩散至其他地区有着密不可分的联系。所以，监测蚊子入侵与地域扩张是一种非常重要的任务。

埃及伊蚊（Aedes aegypti）正是这样一种蚊子，它广泛分布于全球热带地区，是黄热病、登革热、基孔肯雅热和寨卡病毒疫情等疾病的重要媒介蚊虫，是国际公认的最危险蚊虫之一。据估计，携带有寨卡以及其他灾难性病毒的埃及伊蚊，每年在全球范围内大约殃及1亿人。2004年以来，美国范围内蚊媒疾病的案例增至3倍也与这种蚊子密切相关。

埃及伊蚊（图片来源：维基百科）

创新

近日，美国德克萨斯大学奥斯汀分校（The University of Texas at Austin ）开发的一种新型诊断工具，可以快捷且便宜地分辨蚊子是否属于携带危险病毒，例如寨卡病毒、登革热病毒、基孔肯雅热病毒或者黄热病毒的种类，也可以判断出蚊虫是否接触过具有遏制病毒能力的微生物：沃尔巴克氏体（Wolbachia）。

（图片来源：Vivian Abagiu / 德克萨斯大学奥斯汀分校）

这项研究的论文发表在《 PLOS Neglected Tropical Diseases》期刊。

技术

这项工具采用一个智能手机摄像头、一个小型的3D打印盒子和一种简单的化学测试，来检测一个死亡的蚊子是否属于埃及伊蚊。

（图片来源：Vivian Abagiu / 德克萨斯大学奥斯汀分校）

此外，这种工具也可以检测到一种生物灭害剂：“沃尔巴克氏体（Wolbachia）”。沃尔巴克氏体是一种可以阻止蚊子传播疾病的细菌。在全球各国以及美国20个州中发现埃及伊蚊的地方，公共卫生机构的科学家们开始通过将沃尔巴克氏体引入到当地的蚊子种群中，让蚊子感染沃尔巴克氏体，从帮助抑制病毒传输。

由于蚊子没有任何外在标记来显示它拥有这种细菌，又由于现有的诊断测试难以读取、昂贵且不便运输，所以这种新工具代表了朝着有望监测沃尔巴克氏体有效性的目标迈出了重要一步。

公共卫生组织照常地捕杀并监控蚊子，但是现有技术需要复杂的过程来从蚊子体内提取核酸，通常是在它们死亡数日并已经开始腐烂的时候，从而导致实验室测试比这项新技术的开销更高并且错误的可能性更多。

这种新型诊断工具采用了一个智能手机摄像头以及一种可随处进行的简单测试。它测试了蚊子的核酸，而无需复杂的过程来去除它。这种方法的正式名称为“环介导等温扩增法与寡核苷酸链置换（ LAMP OSD）”，探针在手机上给出简单的“是或否”的读出结果，精准度超过97%。

环介导等温扩增法是一门新兴的基因扩增技术。作为一种分子生物学检测技术来说，它具有高特异性、高敏感性、简单、便捷、便宜等优点，已广泛应用于临床疾病诊断、流行性细菌或病毒的定性定量检测、动物胚胎性别鉴定以及基因芯片开发等方面。

去年，笔者曾介绍过美国圣地亚国家实验室的研究人员采用这种方法配合智能手机摄像头与软件算法，快速检测寨卡病毒、登革热病毒、基孔肯雅热病毒。

(图片来源: 美国圣地亚国家实验室)

价值

分子生物科学系研究员、论文第一作者 Sanchita Bhadra 表示：“许多这些疾病都是在以前并不常见的地区扩散。对于任何一种疾病的爆发来说，监督显得非常重要，这种方法可以在野外进行快速测试。”

Bhadra 还表示：“进行这种测试，无需许多人员和设备来确保沃尔巴克氏体有效并且如预期那样传播。”

除了检测蚊子种类与沃尔巴克氏体的测试，团队也在探索采用这项技术简单地区分捕获的蚊子是否携带寨卡病毒、登革热病毒以及其他病原体。

关键字

蚊子、智能手机、检测

参考资料

【1】https://news.utexas.edu/2018/08/30/testing-for-disease-carrying-mosquitoes-with-a-cell-phone

【2】http://journals.plos.org/plosntds/article?id=10.1371/journal.pntd.0006671

---

了解更多前沿技术，请点击“阅读原文”。