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

利用類石墨烯二維納米材料制造生物傳感器主要優(yōu)點是靈敏度高、生產(chǎn)成本低、檢測周期快。該團隊使用石墨烯開發(fā)的電化學生物傳感器，帶有電子讀取裝置，可以選擇性地檢測新冠病毒RNA的存在。傳感器有兩個組件：用于測量電子讀數(shù)的平臺和用于檢測病毒RNA的探針。

研究人員首先在濾紙上涂一層石墨烯納米片，以形成導電，然后在石墨烯上放置具有預定設計的金電極，作為電子讀取的接觸點。金和石墨烯都具有高靈敏度和導電性，使得該平臺對檢測電信號的變化非常敏感。

當前的新冠病毒RNA檢測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，研究小組設計了反義寡核苷酸(ASOS)探針，以瞄準N基因的兩個區(qū)域。在一個區(qū)域發(fā)生基因突變的情況下，以兩個區(qū)域為目標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。

該團隊使用新冠病毒檢測呈陽性和陰性的樣品測試了傳感器的性能。與陰性樣品相比，傳感器顯示陽性樣品的電壓顯著升高，并在不到5分鐘的時間內(nèi)確認了病毒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展的重要量化指標，也是使用現(xiàn)有診斷方法進行測量的一個挑戰(zhàn)。

便攜性和低成本讓該傳感器具有廣泛的應用性。其與微控制器和LED屏幕集成在一起，或者通過藍牙或WiFi與智能手機連在一起，可以在醫(yī)生辦公室甚至家庭醫(yī)療點使用。除新冠病毒之外，研究團隊認為該系統(tǒng)還適用于檢測許多不同疾病的病毒。