新型纳米生物传感器可快速检测流感病毒
来源:发布时间:2016-07-11
现代社会对于生物传感器的应用已经十分熟练,除了在医学界熟练的使用之后,在其他的行业的运用也已逐渐的成熟。科学家发明了一种小巧易用的生物传感器,它采用上转换发光共振能量转移(LRET)这种光学方法,可快速、灵敏地检测流感病毒和其它病毒。新型纳米生物传感器基于上转换发光共振能量转移(LRET)技术和DNA寡核苷酸杂交技术以更低的成本快速检测病毒。
香港理工大学的科研人员发明的这种新方法将检验时间从1–3天左右大幅缩短至2–3小时,比传统的临床方法快10倍。它还是一种低成本检验,大约是传统检验方法的80%。该技术可广泛用于检测不同类型的病毒。
RT-PCR昂贵而耗时,而ELISA的灵敏度相对较低。这样的局限性使这些方法很难用于一线和现场的病毒检测。这道难题为科研人员基于发光技术开发新型生物传感器做了铺垫。发光技术的工作原理类似于异性相吸的两块磁铁。工作过程中形成与寡核苷酸探针结合的上转换纳米粒子(UCNP),寡核苷酸探针的DNA碱基对与金纳米粒子(AuNP)流感病毒寡核苷酸的碱基对互补。因为两个寡核苷酸互补,所以会发生DNA-DNA杂交。UCNP被便携式近红外激光笔照亮时发出肉眼可见的绿光,而AuNP将吸收绿光。通过测量绿光强度的衰减很容易量化目标流感病毒的浓度。
起初,科研人员用上转换LRET在液相系统内进行超灵敏的病毒检测。然后科研小组用固相纳米孔膜系统(NAAO)进一步提高了灵敏度。由于NAAO膜由许多中空管道构成,因此为寡核苷酸杂交的发生创造了更多空间,用灭活的病毒样本进行检测,灵敏度提高到液相系统的10倍以上。
新型生物传感器无需昂贵的仪器和复杂的操作技巧,灵敏度与传统临床方法不相上下。相较传统的下转换发光技术,它对基因物质造成的损害较轻,且不会产生本底荧光。此外,还可以设计互补探针,以检测基因序列已知的任何病毒。换言之,新方法可广泛用于检测不同类型的病毒,只需改动UCNP捕捉探针。
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