當前位置:
首頁 > 生物 > 突破性科技!新型螢光感測器即時偵測腸病毒RNA

突破性科技!新型螢光感測器即時偵測腸病毒RNA

芬蘭于韋斯屈萊大學奈米科學中心的研究團隊近期取得重大突破,成功開發出一款創新的無標記比例式螢光感測器。這項技術能夠以高靈敏度和選擇性偵測腸病毒RNA,為病毒診斷領域帶來革命性進展。

在全球疫情頻傳的當下,病毒對公共衛生構成嚴重威脅。傳統檢測方法雖然有效,但往往無法提供病毒基因組釋放的時空動態資訊,限制了在早期感染階段的應用價值。這項跨領域研究成果結合了生物學、化學與物理學的專業知識,開創了病毒檢測技術的新篇章。

研究團隊利用經探針修飾的碳量子點(CDs)與溴化乙錠(EB)開發出增強型比例式螢光感測器。物理學教授Jussi Toppari指出:「我們的功能化感測器(Func Sensor)採用共價鍵結技術,其表現明顯優於傳統的非功能化混合系統。」

螢光奈米粒子已成為生物感測的重要工具,其中碳量子點因其合成簡便、光穩定性高、水溶性佳等特性備受矚目。博士研究員Amar Raj解釋:「當目標DNA與探針雜交時,會增強EB的螢光強度,同時碳量子點的螢光會因電子轉移而產生微幅變化,實現超高靈敏度的比例式檢測。」

博士後研究員Abhishek Pathak補充說明:「非功能化感測器對實際腸病毒RNA樣本的檢測效果有限,而功能化感測器不僅對DNA表現出更高靈敏度,在真實病毒RNA檢測中也展現出更優異的選擇性。」這種效能提升主要歸功於共價修飾強化的電荷轉移效應。

細胞與分子生物學教授Varpu Marjomäki強調:「這項概念驗證研究證明瞭探針共價固定對提升電子轉移效率的關鍵作用。功能化感測器特別適合用於病毒RNA的快速、即時且精準的原位檢測。」研究顯示,該感測器能在體外實驗中即時監測腸病毒RNA從衣殼釋放的過程。

這項突破性研究不僅開創了病毒RNA檢測新方法,更為螢光團間的電荷轉移機制提供了新見解。研究團隊正著手改進系統安全性,計劃以低細胞毒性的替代物取代溴化乙錠,進一步提升活體檢測的可靠性。

Pathak研究員興奮表示:「這項改良將大幅提高活體病毒RNA檢測的安全性和有效性,為未來防疫工作提供更強大的技術支援。」相關研究成果已發表於《Carbon》期刊,為全球抗疫工作注入新希望。