低成本传感器可快速检测COVID-19感染

COVID-19病毒的一个难以控制的特征是，它可以很容易地通过尚未表现出任何感染迹象的人传播给其他人。病毒携带者可能感觉很好，可以进行日常工作——带着病毒去上班、去家人家里或参加公共集会。

因此，遏制疫情蔓延的全球努力的一个关键部分是开发能够快速识别尚未出现症状的感染者的检测方法。

现在，加州理工学院的研究人员开发了一种新型的多重测试(一种结合多种数据的测试)和一种低成本传感器，可以在不到10分钟的时间内，在没有医疗专业人员参与的情况下，通过对少量唾液或血液的快速分析，在家诊断COVID感染。

这项研究是在Andrew and Peggy Cherng医学工程系助理教授Wei Gao的实验室进行的。此前，高和他的团队已经开发出无线传感器，可以通过检测血液、唾液或汗液中极低水平的特定化合物来监测痛风等疾病以及压力水平。

高的传感器是由石墨烯制成的，石墨烯是一种片状的碳。用激光蚀刻的塑料片产生了具有微小孔隙的3D石墨烯结构。这些小孔在传感器上产生了大量的表面积，这使得它足够敏感，可以高精度地检测出只存在于非常少量的化合物。在这个传感器中，石墨烯结构与抗体结合在一起，抗体是对特定蛋白质敏感的免疫系统分子，例如COVID病毒表面的蛋白质。

以前版本的传感器浸泡了激素皮质醇抗体(与压力有关)和尿酸抗体(高浓度会导致痛风)。高教授将这种新型传感器命名为SARS-CoV-2 RapidPlex，它含有抗体和蛋白质，可以检测到病毒本身的存在;身体为对抗病毒而产生的抗体;以及炎症的化学标志物，这表明了COVID-19感染的严重程度。

“这是我见过的唯一一个远程医疗平台，可以通过一个传感器提供三种类型的感染信息，”高说。“在短短几分钟内，我们就可以同时检查这些水平，这样我们就能全面了解感染，包括早期感染、免疫力和严重程度。”

现有的covid - 19检测技术通常需要几个小时甚至几天才能产生结果。这些技术也需要昂贵而复杂的设备，而高的系统简单而紧凑。

到目前为止，该设备仅在实验室中进行了测试，从COVID-19检测呈阳性或阴性的个人那里获得了少量血液和唾液样本，用于医学研究。虽然初步结果表明传感器是高度准确的，但高警告说，必须对真实世界的患者进行更大规模的测试，而不是实验室样本，以确定其准确性。

随着试点研究现已完成，高教授下一步计划测试传感器在常规使用下的使用时间，并开始在住院的COVID-19患者身上进行测试。在医院进行测试后，他希望研究这些测试是否适合在家中使用。在测试之后，该设备需要获得监管机构的批准，才能在家庭中广泛使用。

他说:“我们的最终目标确实是家用。”“在接下来的一年里，我们计划将它们邮寄给高危人群进行家庭检测。在未来，这个平台可以在家里进行其他类型的传染病检测。”

参考文献:Torrente-Rodríguez R, Lukas H, Tu J，等。SARS-CoV-2 RapidPlex:基于石墨烯的多路远程医疗平台，用于快速和低成本的COVID-19诊断和监测。事．2020.doi: 10.1016 / j.matt.2020.09.027

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