4分钟出核酸检测结果！国内新设备来了
目前，医院广泛应用的核酸检测法是新冠核酸PCR检测法，但通常需要几个小时才能得到检测结果。
图源：东方IC
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近日，复旦大学团队提出“分子机电系统”，能够直接检测鼻咽拭子样本中的新冠病毒，检测时间小于4分钟。
该成果以“在未扩增样本中快速、超灵敏机电检测离子、生物分子和新冠病毒RNA”为题发表于《自然生物医学工程》。
2月11日，记者从该课题组获悉，新设备的优势在于快速检测、具有超高灵敏度、装置小巧便携、不需要其他专业设备。
他们提出的“分子机电系统”(MolEMS)，即一种通过DNA分子自组装而成，通过外电场驱动，能精准调控分子识别和信号转化过程的微型装置。
通过将分子机电系统组装到石墨烯场效应晶体管上，其刚性底座有助于避免污染物的非特异性吸附；外电场驱动柔性适配体悬臂发生运动，使传感过程更加接近晶体管沟道，显著提升了灵敏度。在缓冲溶液或生物液体中实现了金属离子(Hg2+)、蛋白质(Thrombin)、生物小分子(ATP)以及新冠病毒核酸(RNA和cDNA)的超灵敏检测。
检测新冠病毒核酸样本不需要复杂耗时的核酸提取和扩增过程，检出限最低达10-20拷贝每毫升，检测时间小于4分钟，优于现有新冠核酸PCR检测方法。
“分子机电系统”的原理
和核酸PCR检测的原理
有所区别
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01PCR检测法
该检测法用荧光信号来报告样本是否阳性。要获得足够强度的荧光信号就需要将核酸扩增，而扩增过程往往需要一到两小时。
02“分子机电系统”
应用新型检测设备时，检测新冠病毒核酸样本不需要复杂耗时的核酸提取和扩增过程。设备中的晶体管可以做到很小尺寸。晶体管内的导电通道是半导体，一方面将化学信号转为电信号，另一方面能够将信号放大。通过分析电信号，就可以获得检测结果。
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“检测设备不仅应用于新冠病毒的检测，它实际上是一个平台，可以通过更换传感器，来检测包括流感病毒、新冠病毒在内的多种病毒。”
魏大程说，希望这一通用技术能够在未来得到大规模普及，其不单单是瞄准新冠病毒，还将助力其他病毒检测，这也是团队追求的目标。
目前这一检测装置正处于应用研发阶段。若要实现设备的大规模临床应用，还要解决一些技术性问题，达到更高标准。
魏大程举例解释说，设备不光要在实验室环境下能够运行，在气温低或高的地方，同样要能正常工作；在实验室里测几十到上百个样本准确，若要真正应用，需要测更多样本都没有偏差；还需要一个标准化的生产流程，保证出产的芯片性能完全一致。
这一设备离实际应用还有多远？魏大程说，课题组的工作验证了技术原理的可行性。目前，团队正与企业一起，为实现技术产业化努力。