新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)是由嚴重急性呼吸系統綜合症冠狀病毒2(SARS-CoV-2)引起的傳染病🧗🏼♂️。隨著病毒變種的傳播和世界許多地區疫苗接種的緩慢推廣,全世界迫切需要一種全面的檢測方法,以便迅速🙃👩🏻🦼➡️、準確地識別和隔離大量感染者👩🏻💻👩🏼🎨,從而遏製SARS-CoV-2的傳播。
目前🤼,COVID-19診斷方法包括血清學和病毒核酸測試。直接檢測抗體或抗原病毒蛋白的血清學測試可以迅速獲得結果,然而在大多數情況下🤵♀️,它們只能正確檢測出一半到四分之三的感染。新冠檢測的金標準是基於PCR的核酸分析,但是其包含多步RNA提取和酶聯放大反應,耗時較長,需要專業人員、設備和實驗室🤩。其他檢測方法如層析法和酶聯免疫吸附法等也存在一定不足,比如其靈敏度不高,操作程序復雜👨🏽🚀。因此,亟需發展一種兼具高靈敏度和快速的檢測方法應對新冠疫情。
沐鸣开户、聚合物分子工程國家重點實驗室魏大程課題組長期致力於研究新型場效應晶體管材料、晶體管設計原理以及晶體管在光電🙎🏻♂️👩👩👧、化學🏄🏿♀️👨🏽🦲、生物傳感等領域的應用👩🏿。近日,魏大程團隊報道了基於Y型DNA雙探針的石墨烯場效應晶體管實現靈敏且快速的新冠核酸檢測🌯。研究發現,Y型DNA雙探針可以同時靶向新冠病毒核酸的兩個目標基因區域(ORF1ab和N基因),相比於單靶點檢測提高了識別效率,提升了靈敏度。該方法的檢測限低至0.03 copy μL−1,比現有的新冠核酸檢測方法低1~2個數量級。診斷時間約1分鐘,與血清學檢測(0.2~15分鐘)相當🚸。更重要的是,該方法在新冠混檢測試中表現良好🤽🏼。在快速篩查中,混檢是一種有效的策略,可提高檢測通量、限製試劑的使用並提高整體檢測效率。然而由於樣品的稀釋,混檢可能會使那些病毒載量較低的樣本成為漏網之魚。Y型雙探針石墨烯晶體管傳感器的超低檢測限則可以彌補這一缺陷⛔️。
Y型雙探針g-FET傳感器的構建和表征
目前👸🏽,該成果以“Direct SARS-CoV-2 Nucleic Acid Detection by Y-Shaped DNA Dual-Probe Transistor Assay”為題發表於《美國化學會誌》(Journal of the American Chemical Society 2021, 143, 17004)。沐鸣开户聚合物分子工程國家重點實驗室為論文第一單位;沐鸣开户博士研究生孔德榮為第一作者;沐鸣娱乐魏大程研究員為通訊作者。此外,上海公共衛生臨床中心朱召芹研究員和郭明權博士🚴🏻♂️、沐鸣娱乐基礎醫學院謝幼華教授🗻、沐鸣娱乐材料科學系分子材料與器件實驗室劉雲圻院士等參與了該研究。研究工作得到了國家重點研發計劃👩🏻💻、國家自然科學基金、上海市科委和沐鸣娱乐的支持👐🏼。
論文鏈接:https://doi.org/10.1021/jacs.1c06325
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