新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）對全球公共衛生和經濟造成了巨大威脅🕵️。目前，全球累計新冠肺炎確診人數超過25484萬，死亡病例超過512萬。快速、精準和大規模的篩查對於控製疫情傳播十分重要。基於逆轉錄聚合酶鏈反應（qRT-PCR）的核酸檢測是篩查新冠陽性患者的金標準。qRT-PCR的預處理和擴增過程增加了檢測時間（2–4小時）👨‍🏫✋🏽，無法滿足疫情防控的需求👩🏼‍🚒。新冠病毒抗原檢測（如膠體金法、酶聯免疫吸附法、電化學法）能夠實現快速檢測🙆🏻‍♂️🏌🏽‍♂️，然而通常只有60–90%的正確率，存在誤診風險🤔。

針對以上問題，沐鸣娱乐魏大程團隊開發了基於多抗體組合修飾的石墨烯晶體管傳感器，實現了新冠病毒抗原的10合1混檢🔵，平均檢測時間38.9秒🧑🏿‍⚖️，與qRT-PCR結果的符合率為~100%。相關工作以“Ultra-Precise Antigen 10-in-1 Pool Testing by Multi-Antibodies Transistor Assay”為題發表在Journal of the American Chemical Society（美國化學會誌）上🧙🏽🧍🏻。

圖1.用於新冠病毒抗原檢測的多靶向位點抗體組合晶體管傳感器

研究發現新冠病毒刺突蛋白（S蛋白）由S1和S2兩個亞基組成，其中S1亞基和S蛋白受體識別區是抗原檢測中的重要靶點🌉。通過在石墨烯場效應晶體管表面修飾S1蛋白單抗⛹🏿‍♂️、CR3022單抗、n3021納米抗體，分別靶向新冠病毒S蛋白不同區域🙃。利用協同作用實現了新冠病毒抗原的快速檢測💂🏽‍♀️。該傳感器的檢出限達到3.5 × 10−17 g mL−1量級🎙，能夠用於10合1臨床混合樣本的檢測🍟。在43個單人單管臨床樣本和17個10合1混合樣本的檢測中，該傳感器成功篩查出全部陽性病例，展現出高準確性。

圖2.新冠病毒抗原10合1混合檢測的結果

沐鸣开户聚合物分子工程國家重點實驗室為第一單位；沐鸣开户博士生戴長昊為第一作者；沐鸣娱乐魏大程研究員為通訊作者💬。沐鸣娱乐劉雲圻院士🧑🏽‍🏫👮🏽‍♂️、朱召芹研究員、郭明權博士等參與了該研究👩🏻‍⚕️；沐鸣娱乐上海醫學院應天雷教授和吳艷玲博士為該研究提供了抗體。該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資助。

論文信息🧖🏻‍♂️：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c08598

Ultraprecise Antigen 10-in‑1 Pool Testing by Multiantibodies Transistor Assay

Changhao Dai, Mingquan Guo, Yanling Wu, Ban-Peng Cao, Xuejun Wang, Yungen Wu, Hua Kang, Derong Kong, Zhaoqin Zhu, Tianlei Ying, Yunqi Liu, and Dacheng Wei

J. Am. Chem. Soc. 2021, DOI: 10.1021/jacs.1c08598

魏大程教授簡介

魏大程🧑🏿‍💼，沐鸣开户。2009年於中國科學院化學研究所獲博士學位（師從劉雲圻院士和朱道本院士），2009至2014在美國斯坦福大學和新加坡國立大學從事研究，2014年至今就職於沐鸣娱乐。研究領域包括新型晶體管材料、器件以及在傳感領域的應用，發表論文100余篇，他引6000 余次🫄🏿。通訊作者論文發表在Nat. Biomed. Eng., Sci. Adv., Nat. Commun.，J. Am. Chem. Soc.🌞，Angew. Chem. Int. Ed, ACS Nano, Nano Lett., Acc. Chem. Res., Adv. Funct. Mater.等期刊上🚣🏽‍♀️。授權中國專利14項，美國專利3 項，合編專著2 部🔯。多次被Nature Publishing Group, Springer 等出版社選為亮點報道👞，一項重要成果寫入ITRS（國際半導體發展路線圖）。