出血熱疫情爆發，例如埃博拉病毒，由于缺乏低成本和易操作的檢測方法以及初始臨床癥狀類似其他疾病（如拉沙熱），導至其難于檢測和控制。目前的分子診斷方法如PCR檢測，需要專業的人員與實驗設施，因此妨礙了疫情現場的及時檢測。盡管側向流免疫層儀等快速檢測方法已經被廣泛開展，但是不能很好地區分具有類似癥狀的多種疾病。早期檢測與控制埃博拉病毒爆發需要簡單和易于操作的方法，以便于從其它更常見的拉沙熱疾病中區分出埃博拉病毒感染。在這個研究中，研究者們發展了一種簡單的免疫檢測方法，他們利用磁珠聯合拉曼探針來同時地檢測同一份血液樣本中埃博拉病毒、拉沙熱病毒和瘧疾的不同抗原，并且30分鐘內即可以完成單個或批處理樣品的檢測（檢測原理見圖1）。利用2014年西非埃博拉疫情爆發采集的190份臨床樣本，163份瘧疾陽性對照和233份陰性對照，實驗結果展示了埃博拉檢測具有90.0%敏感性和97.9%特異性，而瘧疾檢測具有100.0%敏感性和99.6%特異性。這些結果以及相應的活病毒和對非人靈長類動物埃博拉病毒、拉沙熱病毒和瘧疾的檢測，指出SERS技術作為重要工具將對資源貧乏環境下疫情檢測和臨床分類具有重大潛力。
圖1. 采用磁珠聯合拉曼探針檢測埃博拉病毒、拉沙熱病毒、瘧疾的原理示意圖。A. 拉曼探針技術原理：拉曼探針采用60nm金納米顆粒作為信號增強介質，表面吸附不同的拉曼信號分子做為檢測不同病毒的指紋；外殼為20-30nm的氧化硅包覆層，就可以阻止拉曼分子泄露，又可以防止檢測體系中干擾物的影響；外表面修飾針對不同病毒抗原的特異性抗體。B. 具有不同拉曼信號分子的納米探針的Raman指紋譜圖。C. 病毒抗原捕獲與標記檢測示意圖：微米磁珠修飾抗體首先捕獲病毒抗原，拉曼探針標記形成夾心復合物，磁分離富集后進行拉曼檢測，該方法可實現均一的免洗檢測。
筆者分析，這種檢測方法的核心技術包括三方面：（1）快速磁分離與單分散低非特異性的高性能磁珠，確保檢測速度、一致性和抗干擾。（2）靈敏、均一的特異性拉曼探針：60nm納米金的選擇作為表面拉曼散射增強介質是個優化選擇，這也被著名材料科學家聶書明教授應用于體內拉曼成像研究，尺寸均一性是非常重要的，以確保均一的增強；核殼結構的設計確保拉曼信號分子免于干擾，也防止了聚集導至的熱點信號增強效應，這對建立在復雜體系檢測的一致性是非常重要的；選擇不同的拉曼信號分子可實現多元檢測；注意，磁珠分離技術的應用幫助實現了免洗多元拉曼檢測。（3）靈敏的便攜式拉曼檢測設備。筆者充滿期待，也希望更多的研究者和公司致力于發展磁分離聯合拉曼增強檢測的新技術，以便更好地服務臨床診斷，尤其是急性、爆發性傳染疾病的快速現場即時檢測。
圖2. 血液中單組分滴定曲線和包容性測定。(A) 瘧疾(P. falciparum)HRP2重組抗原滴定曲線，(B)活埃博拉Kikwit病毒滴定曲線，(C) 活拉沙熱Josiah病毒滴定曲線。(D) 瘧疾HRP2包容性檢測，采用瘧疾陰性全血樣本、P. vivax血清樣本和P. falciparum全血樣本，(E) 埃博拉病毒包容性檢測，采用各種高濃度埃博拉病毒樣本，(F) 拉沙熱包容性檢測，采用各種高濃度拉沙熱病毒樣本。數據來自三個實驗重復的平均值，SD表示誤差棒。
圖3. 各種抗原加入的檢測。來自埃博拉、拉沙熱和瘧疾檢測的信號分別以藍色、橙色和灰色顯示。加入的抗原分別為ZIKV（MR766），ZIKV（PRVABC59）或DENV2（1×106 PFU/ml），或加入重組拉沙熱NP、埃博拉（EBOV VP40）、惡性瘧原蟲HRP2抗原的血液樣本。數據來自三個實驗重復的平均值，SD表示誤差棒。
圖4.埃博拉病毒（EBOV：Ebola virus）感染非人靈長類動物（NHPs：nonhuman primates）血液樣品的檢測結果。(A) 感染埃博拉病毒的兩個不同NHPs的血液中埃博拉信號的時間進程，每個點代表三次實驗的平均值。(B) NHP血液的三元檢測。1例為未感染對照組（Neg）， 9例為埃博拉晚期感染NHP（1 ~ 9例）。
圖5. 埃博拉和瘧疾病毒的臨床試驗結果。(A) 埃博拉陽性（Pos）和陰性（Neg）樣本檢測結果。(B) 瘧疾陽性和陰性樣本的檢測結果。 (C和D) 埃博拉和瘧疾對應的ROC曲線。 AUC：ROC曲線下面積，CI：95%置信區間。
原文出處：Sebba et al., A point-of-care diagnostic for differentiating Ebola from endemic febrile diseases, Sci. Transl. Med. 10, eaat0944 (2018)