用于檢測病毒病原體的傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。

2020年新冠肺炎大流行的爆發(fā)再次表明，可靠和快速的檢測方法對于采取有效措施抗擊大流行是多么重要。德累斯頓工業(yè)大學(TUD)材料科學與納米技術(shù)系主任的科學家們在最近發(fā)表的兩項研究中，在開發(fā)用于檢測病毒病原體的高度創(chuàng)新解決方案方面取得了相當大的進展。

他們的工作成果現(xiàn)已發(fā)表在ACS應(yīng)用材料與界面和先進材料界面雜志上。

定制化、功能強大和適應(yīng)性強的納米電子傳感器是對抗當前和未來流行病的一種有希望的方法。這些傳感器不僅可以對疑似疫情進行常規(guī)診斷，還可以對公共汽車、火車、學校或醫(yī)療機構(gòu)的環(huán)境空氣進行持續(xù)監(jiān)測。這意味著一旦出現(xiàn)病毒，就可以立即采取適當?shù)拇胧��?/p>

自2020年以來，德累斯頓的科學家們一直致力于開發(fā)小型化傳感器，以準確有效地檢測SARS-CoV-2抗原。除了TUD教授領(lǐng)導的團隊。來自漢堡歐洲分子生物學實驗室(EMBL)、德累斯頓萊布尼茨聚合物研究所(IPF)和韓國浦項科技大學(POSTECH)的科學家Gianaurelio Cuniberti和Bergoi Ibarlucea博士也參與了這兩項研究。

符號:生物識別的革命

一項研究發(fā)表在《ACS應(yīng)用材料與界面》雜志上，描述了一種突破性的創(chuàng)新方法，可顯著提高SARS-CoV-2抗原檢測的準確性和速度。它涉及到將合成的納米體(即sybodies)作為受體插入生物傳感器中。

Gianaurelio Cuniberti教授與Bergoi Ibarlucea博士協(xié)調(diào)了這兩項研究，他說:“Sybodies代表了一種快速、可持續(xù)和合乎道德的替代方案，與傳統(tǒng)抗體不同，它是使用非動物方法開發(fā)和制造的�！�

他補充說:“使用sybodies的另一個關(guān)鍵優(yōu)勢是，與抗體相比，它們的尺寸更小，因此生物識別過程可以在更靠近傳感器表面的地方進行，從而增加信號強度，使傳感器更快、更敏感�！痹诠杓{米線的場效應(yīng)晶體管上成功地進行了初步測試，證明了該方法的巨大應(yīng)用潛力。

克服對生物液體的敏感性喪失

在發(fā)表在《先進材料界面》雜志上的第二篇論文中，研究小組研究了傳感器在生物流體中工作時靈敏度的提高。這些樣品具有復雜的分子組成，嚴重限制了傳感器的檢測范圍。

為了解決這個問題，科學家們開發(fā)了一種基于介電聚合物聚乙二醇的水凝膠的特殊表面改性。這樣就可以直接在患者的唾液和其他樣品中進行測量，并且消除了耗時和昂貴的樣品制備步驟的需要。