中國粉體網訊 據(jù)最新一期《自然》雜志報道,英國倫敦大學學院的一項新研究發(fā)現(xiàn),低成本納米金剛石的量子感應能力可提高紙質診斷測試的靈敏度,其靈敏度比廣泛使用金納米顆粒的測試高出5個數(shù)量級,有望更早檢測出諸如HIV之類的病毒性疾病。
紙質側向流動測試與妊娠測試的工作方式相同,將一條紙浸入液體樣本中,以顏色(或熒光信號)變化表示陽性結果及檢測到病毒蛋白或DNA,被廣泛用于檢測從HIV到新冠病毒等各種病毒,可實現(xiàn)快速診斷,不必在實驗室處理結果。
納米金剛石具有的更高靈敏度,可檢測到更低的病毒載量,這意味著可以在更早階段發(fā)現(xiàn)疾病,有望降低病毒傳播風險,采取及時有效治療。
金剛石具有高度的規(guī)則結構,有些具有一種稱為“氮空位(NV)中心”的缺陷。NV中心有許多潛在應用,從超靈敏成像的熒光生物標記到量子計算中的信息處理量子位。研究人員就是利用了納米金剛石的這種特性。
NV中心可發(fā)出明亮的熒光,以此表示抗原或其他靶分子信號的存在。過去,熒光標記受到來自樣品或試紙條的背景熒光的限制,很難檢測出低濃度病毒蛋白或DNA。但是,熒光納米金剛石的量子性質允許選擇性地調節(jié)其發(fā)光,因此可以使用微波場將信號固定在設定的頻率上,并且可以有效地將其與背景熒光分離,從而解決了這一限制。
光學結果表明,與金納米顆粒相比,納米金剛石的靈敏度提高了5個數(shù)量級(10萬倍),也就是說,生成可檢測信號所需的納米顆粒數(shù)量要少得多。通過一個短短的10分鐘恒溫擴增步驟,研究人員能夠在模型樣品中以單個分子的水平檢測艾滋病病毒RNA。
這項工作已在實驗室環(huán)境中進行了演示,但研究小組希望開發(fā)新的測試方法,以便可以使用智能手機或便攜式熒光讀取器讀取結果,從而使用戶更容易進行測試。
(中國粉體網編輯整理/山川)
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