基于适体的生物传感器可以彻底改变病毒检测

基于适体的生物传感器可以彻底改变病毒检测

快速可靠的病毒检测是控制疫情爆发的最重要工具之一，无论是季节性流感还是 COVID-19 等全球流行病。一篇新评论发表于生物污染物强调了一种有前途的诊断工具（称为基于适体的生物传感器）的重大进展，它可以帮助在诊所、社区和现场提供更快、更便宜和更便携的病毒检测。

这项研究由大连理工大学的研究人员领导，研究了如何制造短链 DNA 或 RNA（称为适配体）并将其集成到下一代病毒检测生物传感器中。适配体可以高精度地与病毒结合，类似于抗体，但更容易生产，在高温下更稳定，并且更容易针对不同的传感平台进行修改。

可靠的病毒检测是几乎所有公共卫生应对措施的基础，从患者诊断到疫情监测。我们的审查表明，基于适配体的生物传感器正在迅速缩小实验室准确性和实际适用性之间的差距。”

李九星，通讯作者

细胞培养、抗原检测和 PCR 等传统病毒检测方法在疾病控制中发挥了重要作用，但也存在一些弊端。细胞培养速度缓慢，需要特殊设施。抗原测试可能缺乏敏感性。 PCR 非常准确，但需要昂贵的仪器和训练有素的人员。这些限制可能会延迟检测，尤其是在资源匮乏或高需求的环境中。

基于适体的生物传感器提供了一种不同的方法。适体是在实验室中通过称为 SELEX 的过程进行选择的，该过程可识别与病毒靶标紧密且特异性结合的序列。与抗体不同，适体是完全合成的，可以精确控制其结构、性能和成本。

该综述概述了针对病毒蛋白或整个病毒颗粒的适体选择的最新创新，包括提高速度、效率和结合性能的先进 SELEX 技术。这些进展使适体能够跟上快速变异的病毒的步伐，这对许多诊断工具来说是一个持续的挑战。

一旦选定，适体就可以整合到各种生物传感器中，将病毒结合转化为可测量的信号。作者描述了产生电信号的电化学传感器、可以视觉读取的荧光和变色测定，以及用于高灵敏度检测的先进光学平台，例如表面等离子共振和表面增强拉曼散射。

“这些生物传感器可以开发用于传统实验室之外的快速测试，”合著者孟刘说。 “一些平台可以在几分钟内提供结果，需要最少的样品制备，并且可以使用便携式或手持设备进行操作。”

重要的是，该评论强调基于适配体的生物传感器不仅限于临床诊断。它们在环境监测、食品安全和早期预警系统方面也显示出巨大的潜力，可以在疫情升级之前检测表面、水中或空气中的病毒。

作者还解决了剩余的挑战，包括大规模验证、标准化以及集成到现实世界的测试工作流程中。他们指出，将适体技术与微流体、纳米材料和数据分析工具相结合可以进一步提高性能和可靠性。

“我们的目标是为研究人员和开发人员提供一个清晰的框架，”李说。 “通过了解优势和剩余障碍，我们可以加速这些生物传感器从实验室到实际应用的转化。”

随着世界继续为未来的病毒威胁做好准备，基于适配体的生物传感器可能成为全球诊断工具包的重要组成部分，提供更快、更灵活的方法来检测病毒，无论何时何地出现。

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