物理科技生物学-PHYICA

一种自动传感器被设计用来检测唾液中的新型冠状病毒病毒

化学 2022-09-13 00:02:12

马德里卡洛斯三世大学 信用:CC0公共领域 卡洛斯三世大学(UC3M)的科学家开发出了第一个光电化学适配传感器,可以检测唾液样本中的新型冠状病毒病毒

这种传感器使用适体(一种人工抗体),比基于抗原的传感器更敏感,比聚合酶链反应检测更快、更便宜地检测病毒

这些新设备可以集成到便携式诊断系统中,并且易于使用

新的适体传感器对不同的病毒浓度具有广泛的敏感性

因此,它能够检测浓度低于0

5纳摩尔(nM),典型用于尚未出现COVID症状的患者,以及在更高浓度(高达32 nM)下工作,因此它可以为临床实践提供额外的工具来监测患者的感染进展

它的使用方式与目前的抗原传感器类似:将患者唾液样本溶解在缓冲溶液中,然后放在传感器表面

测量将在几分钟内完成

该研究的主要作者、UC3M电子技术部CONEX-Plus研究员Mahmoud Amouzadeh Tabrizi表示:“与目前基于抗原的传感器相比,光电化学传感器测量的优势在于更高的灵敏度和特异性,与基于荧光的传感器等更复杂的测量相比,光电化学传感器测量更具可比性,而且比基于PCR的传感器更简单、更便宜、更快。”

aptasensor背后的科学 光电化学传感器可以比作太阳能电池或光合作用的过程:在这两种情况下,给定光(光子)的存在,特定的材料(或分子)能够产生电流(电子)

“在我们的案例中,我们使用了含有石墨氮化碳-硫化镉量子点(C3N4-CdS)的表面,这种量子点具有光活性

正是在这个表面上,特定的受体以这样一种方式被固定,即在目标分子存在的情况下,它与生物受体结合,从而减少与光的存在相关的电流产生

在这种特殊的传感器上,所用的生物受体是一种适体,能够与新型冠状病毒病毒的受体结合域(RBD)相互作用,因此被命名为光电化学适体传感器,”马哈茂德·阿穆扎德·塔布里齐解释说

该小组关于唾液中新型冠状病毒检测的这项研究和其他研究的结果最近发表在几份科学杂志上,如《传感器和致动器B:化学和生物传感器及生物电子学》

另一位作者、UC3M传感器和仪器技术组(SITec)负责人Pablo Acedo指出:“现在的想法是利用研究小组的经验,通过开发全面的生物医学仪器和诊断来补充这些结果,以创建一个高灵敏度和特异性、便携式和潜在低成本的诊断系统,最终可用于临床实践。”

“例如,我们正在寻找一种类似于目前糖尿病患者血糖水平的诊断方法

我们还打算与可能对这些发展感兴趣的公司联系,”他补充道

当制造这种基于纳米材料的电化学传感器时,一个关键因素涉及正确表征材料表面和固定在表面上的接收器

为了做到这一点,研究人员使用了各种技术,如扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)

巴勃罗·阿塞多说:“使用所有这些技术获得的结果使我们能够确保所需光敏纳米材料的制造和生物受体的固定都已正确进行。”

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