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立足光学生物传感技术,开发新冠病毒即时检测平台
2020-04-11 20:25:10   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

据麦姆斯咨询报道,加泰罗尼亚纳米科学与纳米技术研究所发起了一个项目,旨在开发一款用于快速诊断和监测冠状病毒的即时检测平台。

欧洲一支研究小组将开发可即时检测冠状病毒的光学生物传感器技术。

ICN2 Laura Lechuga的研究团队

ICN2 Laura Lechuga的研究团队

据麦姆斯咨询报道,加泰罗尼亚纳米科学与纳米技术研究所(Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology, ICN2)发起了一个项目,旨在开发一款用于快速诊断和监测冠状病毒的即时检测平台。

CONVAT项目将开发一款新型、快速、非侵入性光学生物传感器演示装置,一旦人体感染新冠病毒(Covid-19),该演示装置就能检测到。虽然CONVAT是一个为期两年的正式项目,但是基于ICN2现有的专业知识,预计在不到一年的时间内就会产生成果。

CONVAT是欧洲为应对新冠病毒大流行而迅速展开大量研究工作的一个例子。欧盟委员会在今年1月公布了一项1000万欧元的研究提案征集,随后又增加了3750万欧元的资金,用于急需的新冠病毒疫苗开发、治疗和诊断研究。

截至2020年4月初,“地平线2020”(Horizon 2020)计划已最终拨款4850万欧元,其中有18个研究项目获得批准,CONVAT即为其中之一。

该项目由ICN2 Laura Lechuga的纳米生物传感器和生物分析应用小组进行协调,项目合作伙伴来自巴塞罗那大学(Universities of Barcelona)、马赛大学(Universities of Marseille)和意大利国家传染病研究所(Italian National Institute of Infectious Diseases, INMI),后者是首批对新冠病毒进行测序的中心之一。

CONVAT将提供一种基于光学生物传感器纳米技术的新装置,该装置可以直接检测新冠病毒,而无需在集中的临床实验室中进行测试。这项新技术可以快速确定它是冠状病毒还是普通流感。

Lechuga的小组此前已经研究过可以识别细菌状况(如败血症或癌症标志物)的即时检测传感装置。这些平台已经对从患者身上提取的血浆进行了分析,使用定制微阵列和纳米结构基底通过光学干涉技术来评估样本。

在30分钟内完成检测

ICN2团队已经为其它应用创建了6个投入使用的实验室演示装置,团队成员相信,通过进一步改进和测试,超灵敏检测器技术将能够检测到鼻腔或唾液拭子样本中的冠状病毒,并检测到体内只有少量病毒患者的感染。

Lechuga指出,“目前,我们正在将所有仪器集成在通过平板电脑控制,体积为25cm x 15cm x 25cm的便携式盒子中。我们的探测器具备用户友好特性,唯一需要的专业技术是样品制备,可以广泛部署,帮助全科医生或护士完成病患检测。”

该项目的光学技术被证明对冠状病毒病例的快速评估至关重要,该技术利用了制备好的受体(如抗体或DNA链),识别新冠病毒蛋白外壳抗原时发生的特异性折射率变化。

用于新冠病毒检测的光学生物传感器装置

用于新冠病毒检测的光学生物传感器装置

Lechuga补充道,“我们的光学干涉技术在生物传感领域是独一无二的。”

“双峰波导干涉仪使用在单个波导中传播的可见波长的两种光束模式。光在传播过程中与分析物相互作用,在双峰波导的末端,我们会记录两种光束模式之间的干涉。信号被光电探测器收集并由电子设备进行实时处理。”

研究团队将对ICN2的现有技术进行优化和评估,用多种形式进行病毒RNA分析,以更准确地诊断和鉴定不同冠状病毒和其他临床相关病毒之间的病毒株。该传感器有望最终在30分钟内检测出冠状病毒。

CONVAT的目标还包括超越目前的新冠病毒大流行和针对人类患者的诊断。研究人员计划使用这款新型生物传感器来分析蝙蝠等动物宿主中存在的不同类型的冠状病毒,以便观察和监测这些病毒可能的变异过程,预防未来的疫情爆发。

延伸阅读:

《微流控产业现状-2019版》

《生物医学领域即时诊断-2019版》

《生物MEMS和非侵入式传感器-2018版》

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