物理科技生物学-PHYICA

研究人员开发了一种快速、高精度的检测方法来检测像非典-COV-2这样的病毒

纳米技术 2022-08-13 23:58:13

由中佛罗里达大学的罗伯特·威尔斯撰写 信用:Unsplash/CC0公共领域 中佛罗里达大学的研究人员已经开发出一种设备,可以比目前常用的快速检测测试更快、更准确地检测人体内的SARS-COV-2等病毒

这种光学传感器利用纳米技术在几秒钟内从血液样本中准确识别病毒

研究人员表示,该设备能够以95%的准确率判断某人是否感染了病毒,这比目前的快速测试有了显著的改进,专家警告称,目前的快速测试准确率可能较低

病毒检测对于早期治疗和帮助阻止病毒传播非常重要

《纳米快报》杂志上的一项新研究详细报道了这一结果

研究人员使用登革热病毒样本测试了该设备,登革热病毒是一种蚊子传播的病原体,会导致登革热,对热带地区的人们构成威胁

然而,这项研究的合著者、UCF纳米科学技术中心的教授德巴什·钱德说,这项技术可以很容易地用于检测其他病毒,比如非典-COV-2

“灵敏的光学传感器,以及这项工作中使用的快速制造方法,有望将这项有前途的技术转化为任何病毒检测,包括非典-COV-2及其突变,具有高度的特异性和准确性,”钱德说

“在这里,我们展示了一种可靠的技术,它将类似PCR的基因编码和光学技术结合在一个芯片上,直接从血液中准确检测病毒

" 该设备与黄金标准的基于聚合酶链反应的测试的准确性非常接近,但几乎是即时的结果,而不是需要几天才能收到的结果

它的准确性也是对当前快速抗原测试的重大改进

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美国食品药品监督管理局和美国

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疾病控制中心警告说,如果病毒载量低或没有正确遵循测试说明,可能会产生不准确的结果

该设备的工作原理是使用纳米尺度的金图案,这些金图案反映了它在血液样本中检测到的病毒特征

可以通过使用选择性靶向特定病毒的不同DNA序列来检测不同的病毒

该设备性能的关键是它可以直接从血液样本中检测病毒,而不需要样品制备或纯化,从而加快了测试速度并提高了准确性

“文献中绝大多数生物传感器演示都利用缓冲溶液作为测试基质来包含目标分析物,”Chanda说

“然而,这些方法在实际应用中并不实用,因为包含目标生物标志物的复杂生物流体(如血液)是传感的主要来源,同时也是导致传感器故障的蛋白质污染的主要来源

" 研究人员通过使用不同病毒浓度水平和溶液环境的多项测试,包括那些存在非目标病毒生物标志物的测试,证实了该设备的有效性

该研究的主要作者、西北大学博士后亚伯拉罕·瓦兹奎-瓜尔达多在昌达的实验室里做博士生时就从事这项研究,他说他对这种潜力感到兴奋

瓦兹奎-瓜尔达多说:“尽管之前已经在人类血清中进行了光学生物传感演示,但它们仍然需要由熟练人员进行离线的复杂和专门的样品制备——这种商品在典型的护理点应用中是不可用的。”

“这项工作首次展示了一种集成设备,它可以从血液中分离血浆并检测目标病毒,无需任何预处理,具有在不久的将来实际应用的潜力

" 钱德说,下一步的研究包括调整设备来检测更多的病毒

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