半小時檢測埃博拉：美研製先進納米尺度檢測器

新浪科技訊 北京時間11月3日消息，據國外媒體報導，美國波士頓大學的科學家研製了一種全新的感測器，能夠在短短30分鐘內完成對血樣的檢測，確定患者是否感染埃博拉病毒。專家們表示採用這種感測器的檢測裝置尺寸與鞋盒差不多，任何人都可以操作，可以運到非洲幫助監控埃博拉病毒的蔓延。

波士頓大學研製的裝置通過反射光線有效檢測埃博拉病毒。研究人員表示遏制埃博拉病毒面臨一系列挑戰，例如第一次對患者進行診斷時的成本和難度。傳統的熒光標記型檢測方式需要借助昂貴的實驗室設備，耗費大量時間進行樣本的採集、運輸和處理同時還需要對檢測人員進行培訓。

波士頓大學的科學家用了5年時間研製這種檢測裝置。他們指出這種裝置可用於在資源欠缺的國家診斷埃博拉以及其他出血熱。2010年，他們在美國化學學會雜誌《納米快報》上首次闡述他們的想法。據悉，這種裝置由波士頓大學工程學院一支由塞利姆-烏恩魯領導的研究小組研製。烏恩魯是生物醫學工程學、電子與計算機工程學以及材料工程學教授。藝術與科學學院的物理學教授班奈特-古爾德伯格也參與了這項研究。研究顯示這種裝置能夠檢測單個H1N1病毒顆粒。

工程學院的研究小組與醫學院微生物學教授約翰-康納以及德克薩斯大學醫學分校的出血熱研究員合作，利用4年時間對檢測裝置進行改進。研究小組指出這種裝置能夠同時檢測血清樣本中的多種病毒，包括經過基因改造，用以模擬埃博拉和馬爾堡病毒行為的病毒。《福布斯》雜誌報導稱，這是一項能夠潛在地顛覆游戲規則的技術，用於遏制埃博拉病毒。這種裝置根據獨特的基因組長度和其他因素導致的尺寸變化對個體病毒進行檢測。研究論文呢刊登在5月期《納米快報》上，美國國立衛生研究院對研究提供了資金支持。

烏恩魯表示：“其他科學家研製了基於不同標記的系統，但沒有一個人能夠成功地在複雜的媒介中檢測納米尺度的病毒顆粒。借助在光學生物感測器和出血熱方面的知識和技術，我們的研究小組成功研製了一種高度靈敏的裝置，能夠用於臨床快速檢測。”他指出典型的生物學樣本可能含有多種病毒、細菌和蛋白質。烏恩魯是工程學院的副院長，負責研究計劃和研究生項目。

傳統檢測方式需要1個小時准備樣本，2個小時或者更長時間對樣本進行處理。相比之下，波士頓大學研製的檢測裝置所需的樣本准備時間極少，大約一個小時內便可獲得檢測結果。波士頓大學國家新興傳染病實驗室的研究員康納表示：“通過將樣本准備和處理時間減至最少，我們的系統能夠潛在地減少醫護人員暴露在病毒環境下的時間。通過同時檢測多種病毒，這種裝置能夠大幅提高患者診斷的效率。”

波士頓大學研製的診斷器原型尺寸與鞋盒差不多，採用電池驅動，被稱之為“單一顆粒干涉反射成像感測器”(SP-IRIS)，利用多色LED光源放射的光線照射被束縛在感測器表面的病毒納米顆粒的方式檢測病原體。感測器表面涂有病毒特異性抗體，所反射的光線的干涉因病毒顆粒的存在發生改變，生一個獨特的信號，揭示顆粒的尺寸和外形。感測器表面面積較大，能夠捕捉到最多100萬個納米顆粒的“泄露秘密”的響應。

SP-IRIS正在多家實驗室進行測試，其中包括德克薩斯大學醫學分校一家生物安全達到4級(BSL-4)的實驗室。這個實驗室用於進行出血熱病毒研究。一旦獲得進行BSL-4研究的批准，波士頓大學國家新興傳染病實驗室也將對SP-IRIS進行測試。鑒於研究小組當前的進展速度，SP-IRIS有望在5年內走向醫學市場。(孝文)