研究人員使用納米粒子進行更敏感和持久的COVID-19快速檢測

快速抗原檢測可以快速而方便地告訴一個人他們的COVID-19檢測結果是否呈陽性。然而,由於基於抗體的檢測不是很敏感,它們可能無法檢測到低病毒負荷的早期感染。根據本周發表在《ACS傳感器》上的一項研究,研究人員開發了一種快速檢測,使用分子印跡聚合物納米粒子(而不是抗體),來檢測SARS-CoV-2。與基於抗體的檢測相比,這種新的檢測更加敏感,並在更極端的條件下發揮作用。

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診斷COVID-19的金標準測試仍然是反轉錄·聚合酶鏈反應(RT-PCR)。儘管這種檢測具有高度的敏感性和特異性,但它一般需要1-2天才能得到結果,而且價格昂貴,需要特殊的實驗室設備和經過培訓的人員。相比之下,快速抗原檢測是快速的(15-30分鐘),人們可以在家裡進行檢測,無需培訓。然而,它們缺乏敏感性,有時會導致假陰性。而且,這些測試使用針對SARS-CoV-2的抗體進行檢測,而這些抗體不能承受大範圍的溫度和pH值。紐卡斯爾大學的Marloes Peeters和Jake McClements、MIP診斷公司的Francesco Canfarotta及其同事想要製造一種低成本、快速、穩健和高靈敏度的COVID-19檢測,它使用分子印記聚合物納米顆粒(nanoMIPs)代替抗體。

研究人員使用納米粒子進行更敏感和持久的COVID-19快速檢測

研究人員通過在納米顆粒中創建分子印記或模具,生產了針對SARS-CoV-2刺突蛋白的一個小片段或肽的nanoMIPs 。這些納米級的結合腔具有合適的尺寸和形狀,可以識別和結合印記的肽,從而識別和結合整個蛋白質。他們將與肽結合最緊密的納米粒子連接到印刷電極上。在表明nanoMIPs 可以結合SARS-CoV-2之後,他們開發了一個3D打印的原型設備,通過測量溫度的變化來檢測病毒的結合。

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當研究小組將來自7名患者鼻咽拭子的樣本加入該設備時,液體在電極上流動,研究人員檢測到了之前通過RT-PCR檢測為COVID-19陽性的樣本的溫度變化。該檢測只需要15分鐘,初步結果顯示,它能檢測出的SARS-CoV-2是商業快速抗原測試的1/6000。與抗體不同,nanoMIPs能經受住溫暖的溫度–這可能使該檢測在炎熱的氣候下有更長的保質期–這可能使它對監測廢水和唾液樣本中的SARS-CoV-2很有用。然而,研究人員說,為了證明該檢測比現有的快速抗原檢測具有更低的假陰性率,它必須在更多的病人樣本上進行測試。

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