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研究内容

活性富集可以检测超低浓度的核酸，而不需要相对耗时的聚合酶链式反应（PCR），这是未来快速核酸检测的重要发展方向。为了有效地进行新冠肺炎的阳性筛查，理想的检测策略应满足以下标准：（1）简单方便的样品预处理程序，无需耗时的扩增反应；（2）可应用于大规模检测的稳定且具有成本效益的生物传感器；以及（3）灵敏和快速的生物传感信号输出。

深圳大学张学记教授和许太林副教授报道了一个集成的活性富集平台，用于在无PCR的情况下直接手持式检测纳升样品中的新冠肺炎核酸。该平台由用于采样的毛细管辅助载液系统、用于超声输出的集成电路系统和基于手机的表面增强拉曼散射（SERS）系统组成。功能化的金纳米棒可以在超声聚集下有效地捕获和富集生物标志物。这些方法可以在1~2 s内主动组装金纳米棒，并在5 min内实现了对纳升（10-7 L）样品中新冠肺炎生物标志物的高灵敏度（6.15×10-13M）SERS检测。相关工作以“Active Enrichment of Nanoparticles for Ultra-Trace Point-of-Care COVID-19 Detection”为题发表在国际著名期刊Analytical Chemistry上。

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研究要点

要点1.作者展示了一个基于超声有效聚集纳米粒子的全集成活性富集平台，用于直接手持式SERS检测新冠肺炎。功能化金纳米棒在平台中的快速组装诱导了痕量生物标志物的有效富集。在没有PCR的低丰度样品中实现了纳升样品（10-7 L）的高灵敏度（6.15×10-13 M）检测。进一步证明了该平台的高稳定性、可重复性和选择性，并验证了其检测咽喉拭子样品的潜力。

要点2.该平台在1−2秒内完成了纳米棒的组装，仅需5分钟即可完成检测，有效降低了检测结果的滞后效应。我们还探索了该平台的检测特异性，并进一步验证了其在咽拭子样本中的潜力。

这种完全集成的主动富集检测平台具有简单、便携和超痕量的特点，可以与手持式拉曼分析仪相结合，用于快速筛查和POC测试新冠肺炎。

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研究图文

图1.纳米棒组件的表征和活性富集平台的增强能力。

图2.用于在纳升样本中检测严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型的集成活性富集平台。

图3.用于便携式拭子样本检测的集成活性富集平台。

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文献详情

Active Enrichment of Nanoparticles for Ultra-Trace Point-of-Care COVID-19 Detection

Yong Luo, Mengyun Zhou, Chuan Fan, Yongchao Song, Lirong Wang, Tailin Xu,* Xueji Zhang*

Anal. Chem.

DOI:10.1021/acs.analchem.2c05381

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