隨著學(xué)校，企業(yè)和其他組織計(jì)劃在COVID-19大流行期間重新開放的策略，定期測(cè)試人們的冠狀病毒將是試圖減緩和控制新一波案件的關(guān)鍵因素之一。

但是，對(duì)于病毒的快速傳播，當(dāng)前的測(cè)試技術(shù)可能很慢（太慢）。今天的陽性測(cè)試并不一定意味著某人在兩天后仍沒有病毒，這大約是只要您在美國(guó)才能獲得測(cè)試結(jié)果的時(shí)間。

這就是為什么可以執(zhí)行即時(shí)和頻繁測(cè)試的技術(shù)可以用作對(duì)抗已對(duì)全球人民，市場(chǎng)和政府造成重大損失的大流行的重要武器。

而這正是東北大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程教授孫念年正在研究的技術(shù)。

Sun為氣體中的不同分子創(chuàng)建了一種氣體傳感器。該設(shè)備可以探測(cè)導(dǎo)致COVID-19的空氣傳播病原體的化學(xué)，包括SARS-CoV-2冠狀病毒。而且，就像可以實(shí)時(shí)提供結(jié)果的呼吸分析儀一樣，它可以在幾秒鐘內(nèi)運(yùn)行，Sun說。

該設(shè)備使用電化學(xué)傳感器，該傳感器由一種特殊材料組成，上面印有與覆蓋SARS-CoV-2病毒的蛋白質(zhì)的冠狀結(jié)構(gòu)相同的形狀和大小的空腔。

就像拼圖中丟失的碎片一樣，那些蛋白質(zhì)（而且只有那些蛋白質(zhì)）適合放入材料的空腔中。傳感器基本上從空氣中捕獲那些顆粒。然后，材料與蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)并發(fā)送電信號(hào)， 表明存在病毒。

Sun說：“當(dāng)空氣中存在這種物質(zhì)時(shí)，它會(huì)極具感染力，并會(huì)落在環(huán)境上，例如放在桌子上方，馬桶上，門把手上-所有環(huán)境中。” “我們使用傳感器來檢測(cè)空氣中或表面上的那些病毒�！�

Sun說，由于傳感器上的微觀印跡與冠狀病毒刺突蛋白的形狀完全相同，因此該設(shè)備具有很高的靈敏度和準(zhǔn)確性。

在他的實(shí)驗(yàn)室中，使用聚合酶鏈反應(yīng)，這些傳感器已顯示出與當(dāng)前測(cè)試中的金標(biāo)準(zhǔn)一樣有效地檢測(cè)冠狀病毒。這種測(cè)試過程涉及復(fù)制數(shù)百萬份遺傳材料以檢測(cè)冠狀病毒。但是，這可能需要幾天的時(shí)間和高度專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

這種新傳感器可以檢測(cè)空氣中的冠狀病毒顆粒嗎？

在Egan研究中心的Nian Sun教授的實(shí)驗(yàn)室中，一種用于檢測(cè)機(jī)載SARS-CoV-2病毒的氣體傳感器。圖片來源：Ruby Wallau /東北大學(xué)

由于后勤方面的局限性，需要拭拭人的鼻孔并等待運(yùn)送這些樣品進(jìn)行分析，因此能夠立即準(zhǔn)確分析呼出氣的手持設(shè)備可能會(huì)改變游戲規(guī)則。

Sun表示：“這項(xiàng)技術(shù)可以大大改變COVID-19測(cè)試的局面，因?yàn)樗�比�?dāng)今的最佳技術(shù)快兩個(gè)數(shù)量級(jí)。” “在重新開放企業(yè)，學(xué)校和大學(xué)時(shí)，本質(zhì)上講，這是挽救生命的技術(shù)�！�

Sun最初開始研究氣體傳感技術(shù)，以幫助發(fā)現(xiàn)非法藥物和爆炸物，這項(xiàng)工作通常留給經(jīng)過專門培訓(xùn)的狗。

“這些狗是訓(xùn)練有素的嗅探犬，只需要聞一下就可以完成工作，”孫說�！八�以我想，'為什么我們的工程師不能設(shè)計(jì)像電子傳感器那樣的東西呢？'”

近年來，Sun和他的同事們一直在研究其他設(shè)備，以檢測(cè)空氣中的分子并將其用作生物標(biāo)記物，以篩查阿爾茨海默氏病和肺癌等醫(yī)療狀況。

大流行時(shí)，他看到了他的技術(shù)的一種新用途。該團(tuán)隊(duì)最近從美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)獲得了資金，用于改進(jìn)傳感器，并將其提供給臨床醫(yī)生測(cè)試冠狀病毒。

Sun與馬薩諸塞州大學(xué)醫(yī)學(xué)院的教授Jeremy Luban一起，與醫(yī)學(xué)界合作測(cè)試他的設(shè)備，并獲得美國(guó)食品和藥物管理局的緊急授權(quán)，可以在不同的環(huán)境中使用它。

他說，他將自己的小工具設(shè)想為一種可在醫(yī)院，學(xué)校和其他類型的環(huán)境中使用的手持式工具，在這些環(huán)境中人們可能會(huì)在室內(nèi)吸入病毒顆粒。

而且，由于分子印跡傳感器也可以安裝在表面上，Sun表示該設(shè)備還可以幫助更有效地測(cè)試從空中落到不同物體上的病毒顆粒。

Sun表示：“只要將傳感器直接放在表面上，我們就可以輕松地感應(yīng)到該表面�！� “我們只是將傳感器放在那里，它可以自動(dòng)，遠(yuǎn)程，無線地給我們[結(jié)果]�！�