隨著新冠肺炎疫情繼續(xù)在全球蔓延，檢測(cè)仍然是跟蹤和遏制該病毒的關(guān)鍵策略。據(jù)《每日科學(xué)》雜志7日最新消息，美國(guó)伊利諾伊大學(xué)格蘭杰工程學(xué)院生物工程研究生瑪哈·阿拉菲夫所在的研究團(tuán)隊(duì)，開(kāi)發(fā)出一種快速、超靈敏的檢測(cè)方法，使用一種紙基電化學(xué)傳感器，可在5分鐘內(nèi)檢測(cè)出病毒的存在。

利用類石墨烯二維納米材料制造生物傳感器主要優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、生產(chǎn)成本低、檢測(cè)周期快。該團(tuán)隊(duì)使用石墨烯開(kāi)發(fā)的電化學(xué)生物傳感器，帶有電子讀取裝置，可以選擇性地檢測(cè)新冠病毒RNA的存在。傳感器有兩個(gè)組件：用于測(cè)量電子讀數(shù)的平臺(tái)和用于檢測(cè)病毒RNA的探針。

研究人員首先在濾紙上涂一層石墨烯納米片，以形成導(dǎo)電，然后在石墨烯上放置具有預(yù)定設(shè)計(jì)的金電極，作為電子讀取的接觸點(diǎn)。金和石墨烯都具有高靈敏度和導(dǎo)電性，使得該平臺(tái)對(duì)檢測(cè)電信號(hào)的變化非常敏感。

當(dāng)前的新冠病毒RNA檢測(cè)可篩選出新冠病毒中是否存在N基因(核衣殼磷蛋白)。在本研究中，研究小組設(shè)計(jì)了反義寡核苷酸(ASOS)探針，以瞄準(zhǔn)N基因的兩個(gè)區(qū)域。在一個(gè)區(qū)域發(fā)生基因突變的情況下，以兩個(gè)區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)可確保傳感器的可靠性。此外，金納米顆粒(AuNP)被這些單鏈核酸(ssDNA)覆蓋，這顯示出傳感探針的超靈敏性。

該團(tuán)隊(duì)使用新冠病毒檢測(cè)呈陽(yáng)性和陰性的樣品測(cè)試了傳感器的性能。與陰性樣品相比，傳感器顯示陽(yáng)性樣品的電壓顯著升高，并在不到5分鐘的時(shí)間內(nèi)確認(rèn)了病毒RNA的存在。此外，該傳感器能夠區(qū)分這些樣品中的病毒RNA載量。病毒載量是衡量感染進(jìn)展的重要量化指標(biāo)，也是使用現(xiàn)有診斷方法進(jìn)行測(cè)量的一個(gè)挑戰(zhàn)。

便攜性和低成本讓該傳感器具有廣泛的應(yīng)用性。其與微控制器和LED屏幕集成在一起，或者通過(guò)藍(lán)牙或WiFi與智能手機(jī)連在一起，可以在醫(yī)生辦公室甚至家庭醫(yī)療點(diǎn)使用。除新冠病毒之外，研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為該系統(tǒng)還適用于檢測(cè)許多不同疾病的病毒。