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低成本微型傳感器20分鐘快篩10種病毒

2019-04-22 08:54 stpi.narl

導讀:當人體細胞受感染或被接種疫苗后,身體會建立抗體來抵抗細菌、病毒或疫苗中的抗原,血液中的抗體指數可以當作該人是否患病,以及疫苗是否有效果的判斷,所以抗體檢測一直是醫療上非常有用的技術

圖片來源:https://pixabay.com/images/id-163711/

當人體細胞受感染或被接種疫苗后,身體會建立抗體來抵抗細菌、病毒或疫苗中的抗原,血液中的抗體指數可以當作該人是否患病,以及疫苗是否有效果的判斷,所以抗體檢測一直是醫療上非常有用的技術。目前大多數醫療機構或醫院使用酵素結合免疫吸附分析法(ELISA)檢驗來確定一個人是否有病毒感染,通常需要在人的血液中含有相當多的抗體才能獲得陽性檢測結果,也就是在一般病毒感染后至少7到10天才能進行檢驗,靈敏度相對較低。

科羅拉多州立大學的研究團隊開發出一種可以檢測人體血液中抗體的新方法,即使抗體的量非常少。研究團隊使用尺寸只有人發四分之一的小導線開發出一種傳感器,可在20分鐘內檢測出少至10個抗體分子。而傳統的醫學檢測需要存在數十億到數兆的抗體分子才能夠進行檢測,并且可能需要約一天的時間進行。這種具有成本效益的方式可以幫助臨床醫生更快地治療疾病,同時可以在資源貧乏的環境中使用,該團隊研究的成果于Biosensors and Bioelectronics上發布。

本研究的技術非常簡單,研究團隊將與Zika病毒和chikungunya 病毒的蛋白質附著在便宜的小金在線,他們用電線傳輸電流,在在線產生類似于電池的電荷。隨后研究團隊添加了抗體以結合金在線的病毒蛋白,這增加了線外部的質量,同時也增加了電線保持電荷的能力。最后只要測量質量的變化,就可以量化導線表面上的抗體數量。

研究結果發現可以獲得非常高的特異性(specificity)來確認是否感染病毒,此外并未發現其他病毒的抗體有任何反應,所以也不會導致假陽性檢測結果。研究團隊希望將此發現與之前發表的病毒檢測研究相結合,建立一個能夠檢測患者體液樣本中病毒和抗體的單一系統。最終希望此系統可以用于實時診斷,并且作為手持裝置,可以在診所或資源有限的地區使用,同時這種類型的設備也可用于家畜疾病監測和農業環境感測。


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