一種新的傳感器不僅可以檢測(cè)病毒是否存在，還可以檢測(cè)它是否具有傳染性——這是控制病毒傳播的一個(gè)重要區(qū)別。
伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校的研究人員及其合作者開發(fā)了這種傳感器，該傳感器集成了專門設(shè)計(jì)的 DNA 片段和納米孔傳感，可在幾分鐘內(nèi)定位和檢測(cè)傳染性病毒，無(wú)需對(duì)樣本進(jìn)行預(yù)處理。他們用兩種導(dǎo)致全球感染的關(guān)鍵病毒證明了傳感器的強(qiáng)大功能：人類腺病毒和導(dǎo)致 的病毒。
化學(xué)名譽(yù)教授陸毅和土木與環(huán)境工程教授貝尼托·馬里納斯與伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校教授榮立軍共同領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)工作;阿根廷拉普拉塔國(guó)立大學(xué)奧馬爾·阿扎羅尼教授;和德國(guó) GSI 亥姆霍茲重離子研究中心的 María Eugenia Toimil-Molares。他們?cè)凇犊茖W(xué)進(jìn)展》雜志上報(bào)告了他們的發(fā)現(xiàn)。
“傳染性狀態(tài)是非常重要的信息，可以告訴我們患者是否具有傳染性或環(huán)境消毒方法是否有效，”該研究的第一作者 Ana Peinetti 說(shuō)，她在伊利諾伊州擔(dān)任博士后研究員期間進(jìn)行了這項(xiàng)工作。她現(xiàn)在在阿根廷布宜諾斯艾利斯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)研究小組。“我們的傳感器結(jié)合了兩個(gè)關(guān)鍵組件：高度特異性的 DNA 分子和高度靈敏的納米孔技術(shù)。我們開發(fā)了這些高度特異性的 DNA 分子，稱為適體，它們不僅可以識(shí)別病毒，還可以區(qū)分病毒的感染狀態(tài)。”
作為病毒檢測(cè)的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”，PCR 檢測(cè)可檢測(cè)病毒遺傳物質(zhì)，但無(wú)法區(qū)分樣本是否具有傳染性或確定一個(gè)人是否具有傳染性。研究人員說(shuō)，這會(huì)使追蹤和控制病毒爆發(fā)變得更加困難。
“對(duì)于導(dǎo)致 的病毒，已經(jīng)表明病毒 RNA 的水平與病毒的傳染性的相關(guān)性最小。人在感染初期，病毒RNA含量低，不易檢測(cè)，但人具有高度傳染性。”盧說(shuō)。“當(dāng)一個(gè)人康復(fù)并且沒(méi)有傳染性時(shí)，病毒 RNA 水平可能會(huì)非常高。抗原測(cè)試遵循類似的模式，但甚至晚于病毒 RNA。因此，病毒 RNA 和抗原測(cè)試都無(wú)法判斷病毒是否具有傳染性。這可能會(huì)導(dǎo)致治療或隔離延遲，或者可能仍然具有傳染性的人過(guò)早釋放。”
存在檢測(cè)傳染性病毒的測(cè)試，稱為噬菌斑分析，但需要特殊的準(zhǔn)備和孵育數(shù)天才能得出結(jié)果。研究人員報(bào)告說(shuō)，這種新的傳感方法可以在 30 分鐘到兩小時(shí)內(nèi)產(chǎn)生結(jié)果，并且由于它不需要對(duì)樣本進(jìn)行預(yù)處理，因此它可以用于檢測(cè)不會(huì)在實(shí)驗(yàn)室中生長(zhǎng)的病毒。
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