「新冠突破」30分钟不到1美元出结果，基因传感器突破新冠检测本文为转化医学网原创

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作者：Dobby
导读：可以把核酸检测再做快点吗？可以。前提是创新。近期，一个多学科研究团队研究出了新的设备—阻抗分析仪基因传感器：30分钟检测，且整个设备总体成本不到200美元。
基因测序可以解码一切以DNA为基础的生命特征事物，所以，当然可以包括解码新冠病毒。如下图，以上海核酸检测报告为例，如今全国广泛采用的方法即使用荧光PCR（Polychain Reaction）对新冠病毒做基因检测。耗时0.5-1天出检测结果。但随着delta病毒的爆发，其极高传染性（>10）为核酸检测的人力、物力和财力都带来了新一轮压力。

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如今普遍核酸检测部分报告内容来源：转化医学网工作人员
但COVID-19大流行带来的挑战更是加速刺激了多个方面的创新。其中一项便是开发低成本的临床诊断方法。基因传感器就是例子，它是一种生物传感器，基于核酸检测简单的互补DNA或RNA序列，它能对遗传物质进行及时并高敏感的大规模测试。近期，由圣保罗大学圣卡洛斯物理研究所 (University of S?o Paulo's S?o Carlos Institute of Physics, IFSC-USP) 的物理学家Osvaldo Novais de Oliveira Junior 教授领导的附属于各个机构的多学科研究团队获得突破，生产了被证明可有效检测SARS-CoV-2的设备：把阻抗分析仪与DNA基因传感器连接，可把检测新冠基因序列的时间缩短到30分钟。
近期，该团队在《Materials Chemistry Frontiers》期刊上，发表了他们的研究成果，研究论文名为“Detection of a SARS-CoV-2 sequence with genosensors using data analysis based on information visualization and machine learning techniques“ 。

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高效率，低成本
该研究的成果设备可把核酸检测的分析结果在30 分钟内准备好，而每个基因传感器的实验成本不到1美元。阻抗分析仪的组件为耐用部分，其成本不到200美元。该设备已实现实验室使用规模，且该技术可转让给任何有能力批量生产的公司。

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这个设备如何运作
显示杂交（hybridization）
“我们的基因传感器可以固定被用作捕获探针（capture probe）的简单DNA条。在适当条件下，这个固定条与待分析液体样本中的互补DNA条结合。这个过程称为杂交，它证明了唾液或其他体液样本中SARS-CoV-2的存在， ”该研究论文第一作者、化学家Juliana Coatrini Soares说。
该设备包括自组装的单层11-巯基十一烷酸 (11-mercaptoundecanoic acid, 11-MUA) ，其单层化学键合到含有微米级金导线或含有金纳米粒子表面的玻璃电极上。这种环境能稳定固定用作捕获探针的简单DNA或RNA条，它与互补条的杂交（如果存在于样品中），通过由电阻抗或电化阻抗谱和局部表面等离子体共振检测到的物理参数的变化来显示。
“杂交后，传感器表面的电阻会增加，这可以通过由我们实验室的工程师Lorenzo Buscaglia开发的成本约为100美元的低成本阻抗分析仪监测到。捕获序列和互补SARS-CoV-2序列之间杂交的另一个效果是导致辐射频谱（transmitted spectrum）中吸收峰的移动变化，这可以通过分光光度计（spectrophotometer）的局部表面等离子体共振进行监测， “参与该研究的IFSC-USP研究员、化学家Paulo Augusto Raymundo-Pereira说。