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COVID-19 傳感器條和印刷電路板的示意圖和照片，用于產(chǎn)生數(shù)字傳感器輸出。

COVID-19 大流行清楚表明，迫切需要技術創(chuàng)新來檢測、治療和預防 SARS-CoV-2 病毒。在這種流行病爆發(fā)一年半后，一波又一波的連續(xù)爆發(fā)以及對新醫(yī)療解決方案（尤其是檢測）的迫切需求繼續(xù)存在。

在真空科學與技術雜志 B 上，佛羅里達大學和臺灣國立交通大學的研究人員報告了一種快速靈敏的 COVID-19 生物標志物檢測方法。

研究人員之前展示了與流行病和緊急情況相關的生物標志物的檢測，例如寨卡病毒、心臟病發(fā)作和腦脊液泄漏，利用他們的專業(yè)知識開發(fā)了一種傳感器系統(tǒng)，可在一秒內(nèi)提供檢測，這遠遠快于當前的 COVID-19 檢測方法。

“這可以緩解 COVID-19 測試周轉(zhuǎn)時間緩慢的問題，”作者、佛羅里達大學化學工程博士生 Minghan Xian 說。

檢測病毒的存在需要放大生物標志物的數(shù)量，例如用于 COVID-19 檢測的常見聚合酶鏈反應技術中病毒核糖核酸的拷貝數(shù)，或放大目標生物標志物的結(jié)合信號。該小組的方法放大了目標生物標志物的結(jié)合信號。

“我們的生物傳感器條在形狀上類似于市售的葡萄糖試紙，在尖端有一個小的微流體通道來引入我們的測試液，”西安說。“在微流體通道內(nèi)，一些電極暴露在流體中。一個電極涂有金，并通過化學方法將與 COVID 相關的抗體附著在金表面。”

在測量過程中，傳感器條通過連接器連接到電路板上，并在與 COVID 抗體結(jié)合的金電極和另一個輔助電極之間發(fā)送一個短的電測試信號。然后將該信號返回到電路板進行分析。

“我們的傳感器系統(tǒng)是一塊電路板，它使用晶體管來放大電信號，然后將其轉(zhuǎn)換為屏幕上的數(shù)字，”西安說。“這個數(shù)字的大小取決于我們測試溶液中存在的抗原、病毒蛋白的濃度。”

雖然系統(tǒng)的感應條在使用后顯然必須丟棄，但測試電路板是可重復使用的。這意味著測試成本可能會大大降低。這項技術的多功能性遠遠超出了檢測 COIVD-19。

“通過改變附著在金表面的抗體類型，我們可以重新利用系統(tǒng)來檢測其他疾病，”西安說。“該系統(tǒng)可以作為模塊化、廉價的蛋白質(zhì)生物標志物傳感器的原型，在臨床應用、手術室或家庭使用中提供方便的實時反饋。”