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卡内基梅隆大学研发3D打印生物芯片,最快几秒钟检测新型冠状病毒

2021-01-12 09:51
无梦心安
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2020年2月以来,新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情在全球产生了重大影响,各国都希望能够快速测出感染者,及时隔离密切接触者减少病毒传播。

目前各国都在探索涉及先进材料的新型检测方法来检测新冠病毒感染者。

近日,卡内基梅隆大学的研究人员通过气溶胶喷射3D打印技术,开发了一种检测SARS-CoV-2病毒特异性抗体的生物芯片,最快可在几秒终内获得检测结果。

该方法是通过电化学转导检测抗体-抗原复合物的形成来实现检测的,生物芯片中带有3D纳米打印的三维电极,电极被还原性氧化石墨烯(rGO)的纳米薄片覆盖,可降特定的病毒抗原固定在rGO纳米薄片上。电极与微流体装置相集成,用于标准电化学电池。当抗体被引入电极表面时,它们选择性地与抗原结合,改变通过阻抗谱检测的电路阻抗。

通过这样的方式,新型生物芯片可以在很小的一滴血液(约5微升)中即可识别出两种病毒的抗体,即S1蛋白和受体结合域(RBD)。抗体浓度可能极低,并且仍低于1皮摩尔(0.15纳克/毫升)。

这种检测是通过手持式微流体设备内的电化学反应发生的,该反应几乎可以立即将结果发送到智能手机上的简单界面,这对于全球目前的疫情情况无疑是一个巨大的希望。

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