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为解决新冠检测难题，研究人员开发两种免疫传感器，可低成本快速检测 SARS-CoV-2，意义重大。
在新冠疫情这场全球性健康危机中，新冠病毒（SARS-CoV-2）的肆虐给人类带来了沉重打击。自 2019 年以来，科学界为抗击病毒及其变种付出诸多努力，疫苗的研发对抑制病毒传播发挥了关键作用。与此同时，创新的诊断技术也不断涌现。然而，目前临床分子病毒诊断的 “金标准”—— 实时荧光定量聚合酶链式反应（RT-qPCR）却存在明显缺陷。它不仅成本高昂，每次检测费用高达 100 - 200 美元，而且检测耗时长达 3 - 4 小时，这使得在大规模检测场景下，它变得极不实用。此外，RT-qPCR 还容易受到样本采集和处理、引物和探针选择、基因靶点变异以及共感染等因素的干扰，导致检测结果不准确。
面对这些困境，来自哥伦比亚和波兰等多地的研究人员合作开展了一项极具意义的研究。他们致力于设计、开发并临床测试两种基于一次性碳基的快速抗原免疫传感器，用于 SARS-CoV-2 的检测，相关研究成果发表在《Scientific Reports》上。
为了开展此项研究，研究人员运用了多种关键技术方法。在样本采集方面，他们从不同研究对象获取了鼻咽抽吸物（NA）、口咽拭子（OS）和唾液（SA）等样本 。在检测过程中，采用了电化学阻抗谱（EIS）技术，通过检测生物功能层的阻抗来确定电荷转移电阻（Rct），从而判断样本中是否存在病毒抗原。同时，以 RT-qPCR 作为参考标准，对免疫传感器的性能进行评估。
研究结果主要体现在以下几个方面：
- 样本处理优化：对 55 名 FVL 研究参与者的样本进行研究，发现健康志愿者的 NA、OS 和 SA 样本平均蛋白质浓度分别为 0.10 ± 0.06 μg/μL、0.33 ± 0.23 μg/μL 和 0.55 ± 0.05 μg/μL 。在样本保存研究中，发现 OS 样本在蛋白质浓度的稳定性上优于 NA 样本，即便在 - 80°C 保存 7 天，蛋白质完整性仍能得以保持。
- FVL 研究中 SPC 基免疫传感器性能：使用 142 个样本对 SPC 基免疫传感器进行评估，因部分样本存在污染、处理或降解问题，最终选用 35 名参与者的 64 个样本进行性能分析。结果显示，该传感器检测 SARS-CoV-2 感染的平均灵敏度为 79.4%，平均特异性为 60%。其中，OS 样本检测的灵敏度最高，可达 93.8%，但特异性受 RT-qPCR 阴性而免疫传感器阳性样本的影响，仅为 61.5%。
- LSPDV 研究中 LIG 基免疫传感器性能：对 224 个样本进行分析，排除 27 个因污染等问题的样本后，研究发现 LIG 基传感器检测 SARS-CoV-2 感染的平均灵敏度为 68.93%，平均特异性为 86.17%。
研究结论和讨论部分指出，两种免疫传感器都具有重要意义。SPC 基传感器使用 OS 样本时灵敏度较高，这为在资源有限的地区进行病毒检测提供了一种可行的选择，尤其在农村地区，医疗基础设施薄弱，这种高灵敏度的检测方法能更有效地发现病毒感染情况。而 LIG 基传感器虽然灵敏度有所下降，但特异性显著提高，这得益于其电极材料激光诱导石墨烯（LIG）的独特性质，即便在存在病原体变异的情况下，也能更好地识别病毒，减少误判。
此外，这两种传感器成本均低于 2 美元，检测时间在 5 - 12 分钟内，具备可扩展性，适合在基层医疗设施、现场护理（POC）站点以及家庭等场景进行频繁、快速且准确的筛查，为疫情防控提供了有力的支持。不过，研究也发现了一些问题，如电极容易受到污染和降解，LIG 基传感器的生产产量相对较低，批间差异较大且保质期较短等。尽管如此，这些免疫传感器的出现，仍然是新冠病毒快速诊断领域的重要进展，有望在未来进一步优化和推广，为全球抗疫工作做出更大贡献。
