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碳纳米管传感器可快速检测新冠病毒

2021/10/28 10:17:21 来源:互联网

科技日报北京10月27日电 (记者张梦然)美国麻省理工学院工程师使用专门的碳纳米管设计了一种新型传感器,可在没有任何抗体的情况下检测新冠病毒,并在几分钟内给出结果。新传感器基于可快速准确诊断的技术,不仅适用于新冠疫情,还适用于未来的流行病。

麻省理工学院化学工程教授、研究资深作者迈克尔·斯特拉诺说:“快速测试意味着可以在未来的大疫情中更早地开放旅行。可以对下飞机的人进行筛查,并确定他们是否应该隔离,也可对进入工作场所的人员进行筛查。”

在该项目开始后大约10天,研究人员就为新冠病毒的核衣壳和刺突蛋白确定了准确的传感器。在此期间,他们还能够将传感器集成到带有光纤尖端的原型设备中,该设备可实时检测生物流体样本的荧光变化。其消除了将样本送到实验室的需要,而这是原本新冠PCR诊断测试所必需的。

该设备在大约5分钟内产生结果,并且可检测低至每毫升样品2.4皮克病毒蛋白的浓度。在这篇论文提交后最新进行的实验中,研究人员实现了比现在商业上可用的快速测试更低的检测限值。

该设备还可检测溶解在唾液中的新冠病毒核衣壳蛋白(但不能检测到刺突蛋白)。检测唾液中的病毒蛋白通常很困难,因为唾液中含有黏性碳水化合物和消化酶分子,会干扰蛋白质检测,这就是为什么大多数新冠诊断需要鼻拭子的原因。

研究人员表示,即使没有任何抗体和受体设计,该传感器也显示出最高范围的检测限值、响应时间和唾液兼容性。这种分子识别方案的独特之处在于,可进行快速设计和测试,而不受传统抗体或酶受体的开发时间和供应链要求的阻碍。

斯特拉诺说,研究人员开发原型的速度表明,这种方法可证明对在未来疫情大流行期间更快地开发诊断方法是有用的。

总编辑圈点

新冠肺炎疫情依然在我们身边萦绕不散,一旦某个城市出现感染病例,核酸检测的需求就会随之快速增长。从疫情暴发至今,核酸检测已越来越方便,检测所需时长也已缩小到几个小时。当然,进步空间依然大大存在:试想,如果可以实现即时获得检测结果,那么疫情防控效率将显著提升。所以,期待工作人员的研究成果早日从实验室迈入疫情防控一线,在人类的新冠疫情反击战中立下功劳。

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