纸基电化学传感器:5分钟内测出新冠病毒

作者:亚搏 | 2020-12-17 21:29

  科技日报北京12月9日电 (实习记者张佳欣)随着新冠肺炎疫情继续在全球蔓延,检测仍然是跟踪和遏制该病毒的关键策略。据《每日科学》杂志7日最新消息,美国伊利诺伊大学格兰杰工程学院生物工程研究生玛哈阿拉菲夫所在的研究团队,开发出一种快速、超灵敏的检测方法,使用一种纸基电化学传感器,可在5分钟内检测出病毒的存在。

  利用类石墨烯二维纳米材料制造生物传感器主要优点是灵敏度高、生产成本低、检测周期快。该团队使用石墨烯开发的电化学生物传感器,带有电子读取装置,可以选择性地检测新冠病毒RNA的存在。传感器有两个组件:用于测量电子读数的平台和用于检测病毒RNA的探针。

  研究人员首先在滤纸上涂一层石墨烯纳米片,以形成导电,然后在石墨烯上放置具有预定设计的金电极,作为电子读取的接触点。金和石墨烯都具有高灵敏度和导电性,使得该平台对检测电信号的变化非常敏感。

  当前的新冠病毒RNA检测可筛选出新冠病毒中是否存在N基因(核衣壳磷蛋白)。在本研究中,研究小组设计了反义寡核苷酸(ASOS)探针,以瞄准N基因的两个区域。在一个区域发生基因突变的情况下,以两个区域为目标可确保传感器的可靠性。此外,金纳米颗粒(AuNP)被这些单链核酸(ssDNA)覆盖,这显示出传感探针的超灵敏性。

  该团队使用新冠病毒检测呈阳性和阴性的样品测试了传感器的性能。与阴性样品相比,传感器显示阳性样品的电压显著升高,并在不到5分钟的时间内确认了病毒RNA的存在。此外,该传感器能够区分这些样品中的病毒RNA载量。病毒载量是衡量感染进展的重要量化指标,也是使用现有诊断方法进行测量的一个挑战。

  便携性和低成本让该传感器具有广泛的应用性。其与微控制器和LED屏幕集成在一起,或者通过蓝牙或WiFi与智能手机连在一起,可以在医生办公室甚至家庭医疗点使用。除新冠病毒之外,研究团队认为该系统还适用于检测许多不同疾病的病毒。

  特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。

  教育部:高校科研要有真发现,解决线国家自然科学基金依托单位审批结果公布


亚搏