近日，ACSNano发表了一项关于新冠肺炎快速、超灵敏检测方法的研究报告，该方法使用只需要一张纸，依靠在上面的电化学传感器，医生可以在不到5分钟内检测出病毒的存在。
目前，市场上有2类新冠肺炎测试。第1类使用逆转录酶实时聚合酶链反应(RT-PCR)和核酸杂交策略来鉴定病毒RNA，也就是我们常说的核酸检测。
RT-PCR是将RNA的反转录(RT)和cDNA的聚合酶链式扩增(PCR)相结合的技术。首先经反转录酶的作用，从RNA合成cDNA，再以cDNA为模板，在DNA聚合酶作用下扩增合成目的片段。
新型冠状病毒是一种RNA病毒，病毒中特异性RNA序列是区分该病毒与其它病原体的标志物。
因此，RT-PCR能够确定人现在有没有感染病毒。
不过，目前采用的快速检测方法大多都是荧光定量PCR方法，通过荧光染料或荧光标记的特异性探针，标记跟踪PCR产物进行实时监测反应。缺点是测试时间长、人员专业素养要求高，对设备和试剂的要求也高。
此前华大基因下属子公司华大因源推出最快速度的新冠核酸检测试剂盒，以及美国政府采购分发的快速检测试剂盒，检测时间都至少需要15分钟，而且往往还要配套专用仪器。
第2类测试是抗体检测。虽然快且方便，但它只能检测人体内是否存在抗体，但不能确定是否有病毒。
在研究中，科学家使用石墨烯成功制造了一种传感器，它利用了石墨烯独特的机械和电化学特性，可以实现高灵敏度、低生产成本、短时间的新冠肺炎核酸检测。
这种生物传感器分成2个组成部分：一个测量电读数的平台和一个检测病毒RNA的探针。
研究人员首先在滤纸上涂上一层石墨烯纳米层，形成导电薄膜。然后，他们在石墨烯上放置了一个预先设计好的金电极，作为电读出的接触垫。金和石墨烯都具有很高的灵敏度和导电性，这使得这个平台对于检测电信号的变化非常敏感。
目前，基于RNA的新冠肺炎核酸检测针对的是病毒的N基因(核衣壳磷蛋白)。
研究小组设计了反义寡核苷酸(ASO)探针，以靶向N基因的2个区域，这是为了避免单个区域发生基因突变。
病毒RNA沾染探针，会导致传感器电响应的改变，AuNP帽则会加速电子传递。当在传感平台上广播时，会导致输出信号的增加，并指示病毒的存在。
研究人员在文章展示了探针的灵敏度。他们分别使用阳性和阴性样本进行测试，结果与阴性样本相比，该传感器检测阳性样本时电压显著升高，并在不到5分钟内确认病毒基因物质的存在。
这项研究可能是早前美国国家科学基金会推动的项目之一。
据先前报道，美国国家科学基金会提供资金，资助研究机构研发石墨烯传感器，以在流感季节袭来之时可以快速区分流感和新冠肺炎患者。
这一思路的来源则是此前德克萨斯大学奥斯汀分校研发的铁蛋白石墨烯传感器，该传感器通过确定蛋白质铁蛋白的存在来识别儿童中铁的缺乏，铁蛋白是细胞中铁的主要来源。
编译/前瞻经济学人APP资讯组
参考资料：
[1]https：//www.eurekalert.org/pub_releases/2020-12/uoig-pes120720.php
[2]https：//pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c06392
本文来源前瞻网
