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科學(xué)家發(fā)明了一種小巧易用的生物傳感器，它采用上轉(zhuǎn)換發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移(LRET)這種光學(xué)方法，可快速、靈敏地檢測流感病毒和其它病毒。新型納米生物傳感器基于上轉(zhuǎn)換發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移(LRET)技術(shù)和DNA寡核苷酸雜交技術(shù)以更低的成本快速檢測病毒。
香港理工大學(xué)的科研人員發(fā)明的這種新方法將檢驗時間從1–3天左右大幅縮短至2–3小時，比傳統(tǒng)的臨床方法快10倍。它還是一種低成本檢驗，大約是傳統(tǒng)檢驗方法的80%。該技術(shù)可廣泛用于檢測不同類型的病毒。
RT-PCR昂貴而耗時，而ELISA的靈敏度相對較低。這樣的局限性使這些方法很難用于一線和現(xiàn)場的病毒檢測。這道難題為科研人員基于發(fā)光技術(shù)開發(fā)新型生物傳感器做了鋪墊。發(fā)光技術(shù)的工作原理類似于異性相吸的兩塊磁鐵。工作過程中形成與寡核苷酸探針結(jié)合的上轉(zhuǎn)換納米粒子(UCNP)，寡核苷酸探針的DNA堿基對與金納米粒子(AuNP)流感病毒寡核苷酸的堿基對互補。因為兩個寡核苷酸互補，所以會發(fā)生DNA-DNA雜交。UCNP被便攜式近紅外激光筆照亮?xí)r發(fā)出肉眼可見的綠光，而AuNP將吸收綠光。通過測量綠光強度的衰減很容易量化目標(biāo)流感病毒的濃度。
起初，科研人員用上轉(zhuǎn)換LRET在液相系統(tǒng)內(nèi)進行超靈敏的病毒檢測。然后科研小組用固相納米孔膜系統(tǒng)(NAAO)進一步提高了靈敏度。由于NAAO膜由許多中空管道構(gòu)成，因此為寡核苷酸雜交的發(fā)生創(chuàng)造了更多空間，用滅活的病毒樣本進行檢測，靈敏度提高到液相系統(tǒng)的10倍以上。
新型生物傳感器無需昂貴的儀器和復(fù)雜的操作技巧，靈敏度與傳統(tǒng)臨床方法不相上下。相較傳統(tǒng)的下轉(zhuǎn)換發(fā)光技術(shù)，它對基因物質(zhì)造成的損害較輕，且不會產(chǎn)生本底熒光。此外，還可以設(shè)計互補探針，以檢測基因序列已知的任何病毒。換言之，新方法可廣泛用于檢測不同類型的病毒，只需改動UCNP捕捉探針。
科研小組將繼續(xù)改進這種用于病毒檢測的生物傳感器，包括提高靈敏度和特異性，并研制一種基質(zhì)，在一臺檢驗平臺上檢測多種流感病毒。