全新COVID-19检测方法可在1秒内得到结果!

【字体: 时间:2021年05月19日 来源:Journal of Vacuum Science & Technology B

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  大流行已持续一年半,接连爆发一波又一波的疫情,迫切需要新的医疗解决办法,特别是检测。在《真空科学与技术杂志B》(Journal of Vacuum Science & Technology B)上,研究人员报告了一种快速灵敏的COVID-19生物标志物检测方法,该方法可以放大目标生物标志物的结合信号,在一秒钟内提供检测。

  

 

   

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图像:COVID-19传感器条和用于产生数字传感器输出的印刷电路板的示意图和照片。

资料来源:冼明汉、罗浩、夏欣怡、Chaker Fares、Patrick H. Carey IV、赵陈文、任帆、山相善、廖玉德、徐淑敏、Josephine F. Esquivel-Upshaw、常进伟、林延山、Steven…

华盛顿,2021年5月18日——COVID-19大流行明确表明,迫切需要技术创新来检测、治疗和预防SARS-CoV-2病毒。这一流行病爆发一年半以来,接连不断地爆发疫情,迫切需要新的医疗解决方案—特别是快速的检测。

来自佛罗里达大学和台湾国立交通大学的研究人员在《真空科学与技术杂志B》(Journal of Vacuum Science & Technology B)上报道了一种快速灵敏的COVID-19生物标志物检测方法。

研究人员此前曾在寨卡病毒、心脏病发作和脑脊液泄漏等流行病和突发事件中展示了相关生物标志物的检测,他们利用自己的专业知识开发了一种传感器系统,可在一秒钟内实现检测,远快于当前的COVID-19检测方法。

佛罗里达大学(University of Florida)化学工程博士研究生、作者冼明汉(Minghan Xian)表示:“这可能会缓解COVID-19检测时间较慢的问题。”

检测病毒的存在需要放大生物标记物的数量,如COVID-19检测常用的聚合酶链反应技术中的病毒核糖核酸拷贝数,或放大目标生物标记物的结合信号。该小组的方法放大了目标生物标记物的结合信号。

他说:“我们的生物传感器试纸条的形状类似于市面上的葡萄糖测试试纸条,在顶端有一个小的微流体通道,用于引入我们的测试流体。”“在微流体通道内,一些电极暴露在流体中。一种被涂上金,通过化学方法将新型冠状病毒相关抗体附着在金表面。”

测量时,传感器条通过连接器连接到电路板上,在连接有COVID抗体的金电极和另一个辅助电极之间发送短的电气测试信号。然后这个信号返回到电路板进行分析。

“我们的传感器系统,一个电路板,利用晶体管放大电信号,然后转换成屏幕上的数字,”Xian说。“这个数字的大小取决于我们测试溶液中抗原(病毒蛋白)的浓度。”

虽然该系统的传感器条在使用后必须丢弃,但测试电路板可以重复使用。这意味着测试的成本可以大大降低。这项技术的多功能性远远超过检测COIVD-19。

“通过改变附着在黄金表面的抗体类型,我们可以重新利用该系统来检测其他疾病。”“该系统可以作为模块化、廉价的蛋白质生物标记传感器的原型,用于临床应用、手术室或家庭使用的方便实时反馈。”

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作者:冼明汉,罗浩,夏欣怡,Chaker Fares, Patrick H. Carey IV, chian - wen Chiu, Ren Fan, Shan - sin, Liao Yu-Te, Shu-Min Hsu, Josephine F. Esquivel-Upshaw, Chin-Wei Chang, Jenshan Lin,Steven C. Ghivizzani和Stephen J. Pearton。它将发表在2021年5月18日的《真空科学与技术杂志B》(DOI: 10.1116/6.0001060)。在该日期之后,可以通过https://aip.scitation.org/doi/10.1116/6.0001060访问。

《真空科学与技术杂志B》(Journal of Vacuum Science & Technology B)是美国AIP出版集团旗下的AVS期刊,主要刊登微电子和纳米技术等多学科的原创研究报告、信函和评论文章。见https://avs.scitation.org/journal/jvb。


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