COVID-19 傳感器條和印刷電路板的示意圖和照片，用于產(chǎn)生數(shù)字傳感器輸出。

COVID-19 大流行清楚表明，迫切需要技術(shù)創(chuàng)新來檢測、治療和預(yù)防 SARS-CoV-2 病毒。在這種流行病爆發(fā)一年半后，一波又一波的連續(xù)爆發(fā)以及對新醫(yī)療解決方案（尤其是檢測）的迫切需求繼續(xù)存在。

在真空科學(xué)與技術(shù)雜志 B 上，佛羅里達大學(xué)和臺灣國立交通大學(xué)的研究人員報告了一種快速靈敏的 COVID-19 生物標志物檢測方法。

研究人員之前展示了與流行病和緊急情況相關(guān)的生物標志物的檢測，例如寨卡病毒、心臟病發(fā)作和腦脊液泄漏，利用他們的專業(yè)知識開發(fā)了一種傳感器系統(tǒng)，可在一秒內(nèi)提供檢測，這遠遠快于當(dāng)前的 COVID-19 檢測方法。

“這可以緩解 COVID-19 測試周轉(zhuǎn)時間緩慢的問題，”作者、佛羅里達大學(xué)化學(xué)工程博士生 Minghan Xian 說。

檢測病毒的存在需要放大生物標志物的數(shù)量，例如用于 COVID-19 檢測的常見聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)中病毒核糖核酸的拷貝數(shù)，或放大目標生物標志物的結(jié)合信號。該小組的方法放大了目標生物標志物的結(jié)合信號。

“我們的生物傳感器條在形狀上類似于市售的葡萄糖試紙，在尖端有一個小的微流體通道來引入我們的測試液，”西安說�！霸谖⒘黧w通道內(nèi)，一些電極暴露在流體中。一個電極涂有金，并通過化學(xué)方法將與 COVID 相關(guān)的抗體附著在金表面�！�

在測量過程中，傳感器條通過連接器連接到電路板上，并在與 COVID 抗體結(jié)合的金電極和另一個輔助電極之間發(fā)送一個短的電測試信號。然后將該信號返回到電路板進行分析。

“我們的傳感器系統(tǒng)是一塊電路板，它使用晶體管來放大電信號，然后將其轉(zhuǎn)換為屏幕上的數(shù)字，”西安說�！斑@個數(shù)字的大小取決于我們測試溶液中存在的抗原、病毒蛋白的濃度�！�

雖然系統(tǒng)的感應(yīng)條在使用后顯然必須丟棄，但測試電路板是可重復(fù)使用的。這意味著測試成本可能會大大降低。這項技術(shù)的多功能性遠遠超出了檢測 COIVD-19。

“通過改變附著在金表面的抗體類型，我們可以重新利用系統(tǒng)來檢測其他疾病，”西安說。“該系統(tǒng)可以作為模塊化、廉價的蛋白質(zhì)生物標志物傳感器的原型，在臨床應(yīng)用、手術(shù)室或家庭使用中提供方便的實時反饋。”