5分钟出结果!MIT研发新型碳纳米管传感器 可快速检测新冠及其他流行病

财经
2021
10/27
16:37
亚设网
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财联社(上海,编辑 黄君芝)讯,据报道,利用专门的碳纳米管,麻省理工学院(MIT)的工程师设计了一种新型传感器,可以在没有任何抗体的情况下检测新型冠状病毒(SARS-CoV-2),并在几分钟内给出结果。

研究人员称,新技术可以给出快速且准确的诊断,不仅针对Covid-19,而且适用于未来的大流行病。他们说,“快速检测意味着,在未来的大流行中,你可以更早地开放旅行。你可以对下飞机的人进行筛查,并决定他们是否应该隔离。”

据悉,该诊断仪是基于斯特拉诺实验室(Strano’s lab)之前开发的碳纳米管传感器技术。研究人员仅花了10天就研制出了针对新冠病毒的传感器,然后经过测试,并将其纳入一个工作原型。这种方法也消除了对抗体或其他试剂的需要,而这些试剂的产生、纯化和广泛使用都很费时。

几年前,斯特拉诺的实验室开发了一种新颖的方法来为各种分子设计传感器。他们的技术依赖于碳纳米管——由碳制成的中空、纳米厚的圆柱体,在激光照射下会自然发出荧光。他们已经证明,通过将这种管子包裹在不同的聚合物中,他们可以创造出通过化学识别特定目标分子而做出反应的传感器。

今年早些时候,斯特拉诺和总部位于波士顿的诊断开发公司InnoTech Precision Medicine获得了美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的一笔拨款,用于开发针对SARS-CoV-2蛋白的传感器。

据了解,斯特拉诺实验室的研究人员已经开发出了一种策略,使他们能够预测哪种两亲性聚合物将与特定的目标分子相互作用最好,因此他们能够迅速生成一套用于SARS-CoV-2的11种强有力候选材料。

在该项目开始后的大约10天内,研究人员已经确定了SARS-CoV-2病毒核衣壳和穗状蛋白的准确传感器。在此期间,他们还能够将传感器纳入一个带有光纤尖端的原型设备,该设备能够实时检测生物流体样本的荧光变化。这样就不需要将样本送到实验室,而这是对Covid-19进行PCR诊断测试所需要的步骤。

5分钟出结果!MIT研发新型碳纳米管传感器 可快速检测新冠及其他流行病

经测试,该仪器可以在大约5分钟内产生结果,并能检测到低至每毫升样品2.4皮克的病毒蛋白浓度。在这篇论文提交后进行的最新实验中,研究人员实现了比现在市面上的快速测试更低的检测极限。

研究人员还表示,当SARS-CoV-2核壳蛋白(但不是穗状蛋白)被溶解在唾液中时,该设备就可以检测到它。以往,在唾液中检测病毒蛋白通常是困难的,因为唾液中含有粘性碳水化合物和消化酶分子,会干扰蛋白检测,这就是为什么大多数Covid-19诊断需要鼻拭子。

斯特拉诺还称,研究人员能够开发出一种工作原型的速度表明,这种方法可以在未来大流行期间更快地开发诊断方法。研究人员已经为这项技术申请了专利,希望它可以用于Covid-19诊断的商业化。斯特拉诺还希望进一步发展这项技术,使其能够迅速部署,以应对未来的流行病。

(董云龙 )

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