首先对猴痘开发快速检测

第一个快速测试mpox,通常称为猴痘,已经由宾夕法尼亚州立大学领导的一个研究小组。选择性分子传感器可以检测病毒在几分钟内,不使用任何高端的仪器如聚合酶链反应(PCR)技术。当前的测试要求卫生保健提供者拭子病变和发送样品到实验室进行测试,这可能需要数天。

的技术,最近在《华尔街日报》报道先进功能材料使用纳米材料异质结构——零维球形金纳米粒子和二硫化二维铪nanoplatelets——作为构建块创建一个平台技术适用于检测生物样品中的微量的遗传资料。

“这是一个重大突破在我们如何管理病毒方面,因为它是第一个快速测试mpox,“Dipanjan潘说,宾夕法尼亚州立大学的多萝西Foehr哈克& j·劳埃德·哈克纳米讲座教授,他领导了这项研究。“虽然目前的受案量相对较低,随着天气变暖,人们变得更加活跃,案件可能像去年夏天那样。”

“但同样重要的是要注意,这种新技术可以帮助我们准备下一个流行甚至大流行,”潘说,他也是一个核能工程和材料科学和工程学教授。“轻微修改分子用于目标基因序列,我们将能够专门检测其他病毒,细菌或真菌使用相同的方法。”

追溯到1970年代,人类第一次mpox病例被确定在刚果民主共和国和被认为是流行在尼日利亚和非洲中部和西部的一些地区。2022年5月以来,这种病毒已经蔓延到超过100个国家和超过86900人感染引起世界各地的约全球三分之一的情况下集中在美国。

Mpox病毒传播主要通过亲密的身体接触,导致疾病症状类似天花,尽管不太严重。越来越多的研究疾病控制和预防中心表明人们可以mpox病毒传播到其他人在症状出现前几天,使早期检测通过测试一个重要的工具来减轻扩散。

目前,治疗和疫苗剂治疗仍不足在阻止危机蔓延,使快速诊断疾病控制的唯一选择,潘解释道。PCR是唯一获得fda批准测试mpox著称,尽管其局限性的复杂样本收集、运输和使用先进的仪器设备不足。快速测试,只需要一个小的病变拭子样本和短时间等待结果,可以大大减缓病毒传播的速度,他补充说。

“我们开发一个敏感的病原体检测方法很感兴趣,也想将这一概念应用到一个mpox等新兴病原体,因为这种快速的核酸检测的现实紧迫性,”潘说。“将会有重大影响的公共卫生由于这项技术。”

技术使用“电浆”纳米颗粒,金属微粒具有独特的光学性质,因为它们的大小和形状。在这种情况下,纳米金属粒子是金,它是精致的这么小的范围内,它被认为是强。它与二硫化铪分层、无机二维铪化合物和硫,厚度只有几个原子。

“有很多电浆测试对于病原体,”潘说。”,但这是第一次我们证明了零维电浆粒子和二维nanoplatelets形成异质结构导致等离子体增强,进而提供灵敏度的改善。”

硫化的零维金纳米颗粒和二维铪互动形成异质结构函数作为高精度传感器,光学性质,急剧变化的外部触发,比如遗传物质。

“我们的工作涉及等离子,操纵光的流动使用纳米金属材料,”潘说。“通过使用新材料和化学,我们正试图了解这些等离子体属性是如何被操纵的应对各种生物信号。”

在这种情况下,微量的病毒DNA的信号,特别是mpox病毒基因组的保守区域,不受突变。纳米粒子已经使用在过去观察生物系统的变化,潘说,但是这是第一次两个纳米的物体在两个不同的维度已探测到一个新兴的病原体。

“这技术不需要昂贵的设备或技术人员,并且它可以为未来突变或新兴病原体,”潘说。

他解释说,他的实验室正在测试系统对面板的其他病原体为病毒检测证实其广泛的适用性。一旦验证临床测试,实验室将寻找商业合作伙伴与他们合作带来的技术市场,潘说。

“科学家们努力为公众提供尖端,先进的技术,使他们能够自诊断或诊断的照顾,”潘说。“这是我们所做的。”

参考:Moitra P, Iftesum M, Skrodzki D, et al。Nucleotide-driven猴痘病毒通过分级自组装的分子传感二硫化二维铪nanoplatelets和金团簇。副词功能板牙。2023:2212569。doi:10.1002 / adfm.202212569

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