超靈敏激光生物傳感器 可幾分鐘識(shí)別RNA型病毒

近日，美國紐約大學(xué)理工學(xué)院的科研人員制成了超靈敏的生物傳感器，能夠識(shí)別出溶液中最小的單個(gè)RNA型病毒（核酸為RNA的一類病毒總稱為RNA型病毒）顆粒。這項(xiàng)進(jìn)展有望徹底改變?cè)缙诩膊〉臋z測(cè)模式，并將測(cè)試結(jié)果的等待時(shí)間從幾周縮短至幾分鐘。

通常情況下，需要在真空環(huán)境中使用電子顯微鏡對(duì)病毒進(jìn)行探測(cè)，這不僅耗費(fèi)時(shí)間，也提升了操作的成本和復(fù)雜性。而利用新型生物傳感器，科學(xué)家能夠探測(cè)到最小的單個(gè)RNA病毒顆粒MS2，其質(zhì)量?jī)H為6阿克（微微微克）。激光會(huì)從可調(diào)諧激光器中射出沿光纖運(yùn)動(dòng)，位于遠(yuǎn)端的探測(cè)器將會(huì)測(cè)量這些光的強(qiáng)度。一個(gè)微型的玻璃球?qū)⑴c光纖接觸，改變光的路徑，使其環(huán)繞玻璃球運(yùn)動(dòng)。當(dāng)病毒顆粒與小球接觸時(shí)，其將改變小球的特性，引發(fā)諧振頻率的變化。激光將環(huán)繞生物傳感器的玻璃球運(yùn)動(dòng)多次，確保表面上的任何細(xì)節(jié)都不被遺漏。

而顆粒越小，記錄這些變化也越困難。例如與小兒麻痹癥相關(guān)的病毒和抗體蛋白等就十分細(xì)小，這就需要靈敏度更高的傳感器?？蒲行〗M通過將黃金納米接受器黏著在諧振的微球體上，實(shí)現(xiàn)了傳感器的靈敏度提升。這些接受器為等離子體材質(zhì)，因此能夠增強(qiáng)附近的電場(chǎng)，使得微小的擾動(dòng)也能被輕易探測(cè)出來。

目前科學(xué)家正在嘗試以新型傳感器探測(cè)單個(gè)蛋白質(zhì)，這可謂是向著早期疾病檢測(cè)邁出的主要一步。該校應(yīng)用物理系的斯蒂芬·阿諾德教授解釋說：“當(dāng)身體遇到外來的病毒侵入時(shí)，其將生成大量的抗體蛋白作為回應(yīng)。如果我們能探測(cè)并識(shí)別出單個(gè)的蛋白，就能更早發(fā)現(xiàn)病毒的存在，并加快治療的進(jìn)程。”而以生物傳感器探測(cè)人體血液、唾液和尿液中的疾病標(biāo)記，也是科學(xué)家未來的努力方向之一。