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研究人員研發出可快速檢測COVID-19等病毒的新設備

研究人員研發出可快速檢測COVID-19等病毒的新設備

2021-12-05 Comments 0 Comment

研究人員稱,該設備能以95%的準確率分辨出某人是否感染了病毒,這跟目前的快速檢測相比是一項重大改進。 來自中佛羅里達大學的研究人員開發了一種設備,它可以檢測體內像COVID-19這樣的病毒,其速度和準確度不亞於目前常用的快速檢測方法。

這種光學感測器通過利用納米技術可以在幾秒鐘內從血液樣本中準確識別病毒。 研究人員說,該設備能以95%的準確率判斷某人是否感染了病毒,這跟目前的快速檢測相比,這是一項重大改進。 檢測病毒對於早期治療和説明阻止其傳播非常重要。

研究人員已將他們的成果發表在了《Nano Letters》上。

研究人員用登革熱病毒樣本對該設備進行了測試。 登革熱病毒是一種蚊子傳播的病原體,它會引起登革熱,這種病毒對熱帶地區的人們構成了相當大的威脅。 該研究的論文合著者、UCF納米科學技術中心的教授Debashis Chanda指出,該技術實際上還可以很容易地適用於檢測其他病毒如COVID-19。

Debashis-Chanda.jpg

Chanda表示:「敏感的光學感測器再加上這項工作中使用的快速製造方法,有望將這項有前途的技術轉化為任何病毒檢測,其中包括具有高度特異性和準確性的COVID-19及其變異。 在這裡,我們展示了一種可信的技術,它將類似PCR的基因編碼和光學技術結合在一個晶元上,直接從血液中進行準確的病毒檢測。 ”

該設備跟基於PCR的黃金標準測試的準確性密切相關,但幾乎是即時的結果而不是需要幾天才能收到的結果。 它的準確性還是對目前快速抗原測試的一個重大改進,美FDA和美CDC已經警告稱,如果病毒負荷低或沒有正確遵循測試說明可能會產生不準確的結果。

該設備的工作原理是使用納米級的黃金圖案,它可以反射出要在血樣中檢測的病毒的特徵。 通過使用選擇性地針對特定病毒的不同DNA序列,可以檢測不同的病毒。

該設備性能的關鍵是它可以直接從血樣中檢測病毒,而無需進行樣品製備或純化從而加快檢測速度並提高其準確性。

Chanda說指出:「文獻中展示的絕大多數生物感測器都是利用緩衝溶液作為測試基質來包含目標分析物。 然而,這些方法在現實生活中並不實用,因為含有目標生物標記物的複雜生物液體如血液是感感的主要來源,同時也是導致感測器失效的蛋白質污垢的主要來源。 ”

對此,研究人員通過使用不同的病毒濃度水準和溶液環境–包括那些存在非目標病毒生物標記物的測試–證實了該設備的有效性。

該研究的論文第一作者、西北大學的博士後Abraham Vazquez-Guardado作為Chanda實驗室的博士生參與了這項研究,他稱他對這種潛力感到興奮。 “雖然以前在人類血清中進行過光學生物感測演示,但它們仍需要由熟練人員進行離線的複雜和專門的樣品製備–這種商品在典型的護理點應用中是不可用的。 這項工作首次展示了一種綜合設備,它從血液中分離出血漿並檢測目標病毒且無需任何預處理,在不久的將來有可能被實際使用。 ”

Chanda表示,該研究的下一步將包括調整該設備從而可以檢測到更多的病毒。

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