快速纸基传感器 5 分钟内检测 COVID-19
COVID-19 大流行持续蔓延，检测仍是追踪遏制病毒的关键策略。研究人员开发出一种快速、超灵敏的纸基电化学传感器，能在 5 分钟内检测病毒存在。
市场上 COVID-19 检测主要两类：一类用逆转录实时聚合酶链式反应（RT-PCR）和核酸杂交识别病毒 RNA，缺点是耗时、需专业人员、设备试剂供应有限；二类检测抗体，但暴露后数天至数周才能产生可检测抗体，有延迟。
近年来，研究者利用石墨烯等二维纳米材料制造即时检测生物传感器取得一些成功。此类生物传感器优势在于灵敏度高、生产成本低、检测周期快。石墨烯独特的力学和电化学性质使其成为开发灵敏电化学传感器的理想材料。团队创建了基于石墨烯的电化学生物传感器，配合电读出装置，选择性检测 SARS-CoV-2 遗传物质。
生物传感器两部分：测量电读出的平台，和检测病毒 RNA 的探针。制造平台时，先在滤纸涂层石墨烯纳米片形成导电膜，再在石墨烯上放置预设计的金电极作为电读出接触垫。金和石墨烯均高灵敏高导电，使平台对电信号变化超灵敏。
当前 RNA 检测针对 SARS-CoV-2 的 N 基因（核衣壳磷蛋白）。本研究设计反义寡核苷酸（ASOs）探针靶向 N 基因两个区域，双区域靶即使一区域突变也保证可靠性。金纳米颗粒（AuNP）封端这些单链核酸（ssDNA），构成超灵敏 SARS-CoV-2 RNA 感测探针。
研究者早前已验证探针灵敏度。病毒 RNA 与探针杂交导致传感器电响应变化。AuNP 封端加速电子转移，广播至感测平台导致输出信号增强，指示病毒存在。
团队用 COVID-19 阳性和阴性样本测试性能。传感器在阳性样本上电压显著升高，5 分钟内确认病毒遗传物质存在。还能区分样本中的病毒 RNA 负载量，这是感染进展的重要定量指标，现有诊断方法难以测量。
该平台因便携低成本应用前景广阔。集成单片机和 LED 屏或经蓝牙/WiFi 连手机，可用于医生办公室甚至家庭的即时检测。除 COVID-19 外，团队预见系统可适配检测多种疾病。
传感器