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定制檢測(cè)病毒抗原的納米電子傳感器
來(lái)源:杰奎琳·杜威,德累斯頓理工大學(xué) 發(fā)表于 2023/9/26

用于檢測(cè)病毒病原體的傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。

2020年新冠肺炎大流行的爆發(fā)再次表明,可靠和快速的檢測(cè)方法對(duì)于采取有效措施抗擊大流行是多么重要。德累斯頓工業(yè)大學(xué)(TUD)材料科學(xué)與納米技術(shù)系主任的科學(xué)家們?cè)谧罱l(fā)表的兩項(xiàng)研究中,在開(kāi)發(fā)用于檢測(cè)病毒病原體的高度創(chuàng)新解決方案方面取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。


他們的工作成果現(xiàn)已發(fā)表在ACS應(yīng)用材料與界面和先進(jìn)材料界面雜志上。


定制化、功能強(qiáng)大和適應(yīng)性強(qiáng)的納米電子傳感器是對(duì)抗當(dāng)前和未來(lái)流行病的一種有希望的方法。這些傳感器不僅可以對(duì)疑似疫情進(jìn)行常規(guī)診斷,還可以對(duì)公共汽車、火車、學(xué);蜥t(yī)療機(jī)構(gòu)的環(huán)境空氣進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)。這意味著一旦出現(xiàn)病毒,就可以立即采取適當(dāng)?shù)拇胧?/p>


自2020年以來(lái),德累斯頓的科學(xué)家們一直致力于開(kāi)發(fā)小型化傳感器,以準(zhǔn)確有效地檢測(cè)SARS-CoV-2抗原。除了TUD教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)。來(lái)自漢堡歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室(EMBL)、德累斯頓萊布尼茨聚合物研究所(IPF)和韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)(POSTECH)的科學(xué)家Gianaurelio Cuniberti和Bergoi Ibarlucea博士也參與了這兩項(xiàng)研究。


符號(hào):生物識(shí)別的革命

一項(xiàng)研究發(fā)表在《ACS應(yīng)用材料與界面》雜志上,描述了一種突破性的創(chuàng)新方法,可顯著提高SARS-CoV-2抗原檢測(cè)的準(zhǔn)確性和速度。它涉及到將合成的納米體(即sybodies)作為受體插入生物傳感器中。


Gianaurelio Cuniberti教授與Bergoi Ibarlucea博士協(xié)調(diào)了這兩項(xiàng)研究,他說(shuō):“Sybodies代表了一種快速、可持續(xù)和合乎道德的替代方案,與傳統(tǒng)抗體不同,它是使用非動(dòng)物方法開(kāi)發(fā)和制造的!


他補(bǔ)充說(shuō):“使用sybodies的另一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)是,與抗體相比,它們的尺寸更小,因此生物識(shí)別過(guò)程可以在更靠近傳感器表面的地方進(jìn)行,從而增加信號(hào)強(qiáng)度,使傳感器更快、更敏感!痹诠杓{米線的場(chǎng)效應(yīng)晶體管上成功地進(jìn)行了初步測(cè)試,證明了該方法的巨大應(yīng)用潛力。


克服對(duì)生物液體的敏感性喪失

在發(fā)表在《先進(jìn)材料界面》雜志上的第二篇論文中,研究小組研究了傳感器在生物流體中工作時(shí)靈敏度的提高。這些樣品具有復(fù)雜的分子組成,嚴(yán)重限制了傳感器的檢測(cè)范圍。


為了解決這個(gè)問(wèn)題,科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一種基于介電聚合物聚乙二醇的水凝膠的特殊表面改性。這樣就可以直接在患者的唾液和其他樣品中進(jìn)行測(cè)量,并且消除了耗時(shí)和昂貴的樣品制備步驟的需要。

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