在美國持續蔓延的高致病性H5N1禽流感，對乳制品和家禽養殖場構成嚴重威脅，農民和公共衛生專家迫切需要實時監測感染的新方法以應對疫情。近日，美國華盛頓大學圣路易斯分校教授Rajan Chakrabarty帶領團隊，通過改進電化學電容生物傳感器的檢測速度和靈敏度，成功研發出能監測H5N1氣溶膠顆粒的新型檢測裝置。相關研究成果發表于《Acs 傳感器》。
“這是首款能夠檢測空氣中病毒和細菌顆粒的生物傳感器。”Chakrabarty說。傳統檢測方法是使用耗時較長的聚合酶鏈式反應(PCR)DNA檢測技術，需要至少10小時，根本無法有效遏制疫情爆發。新型生物傳感器則可以在5分鐘內完成檢測，同時保留微生物樣本以供進一步分析，并能顯示農場環境中病原體濃度范圍，為采取即時防控措施提供了可能。
當研究團隊啟動該項目時，H5N1還僅限于接觸傳播階段。“隨著論文研究的推進，病毒也在同步進化。此次流行的毒株與以往存在顯著差異。”Chakrabarty說。過去一年，禽流感病毒已發生危險轉變——可通過空氣顆粒傳播給哺乳動物，包括人類。該病毒已證實對貓科動物致命，并至少造成一例人類死亡病例。美國農業部動植物衛生檢驗局(APHIS)最新數據顯示，美國4個州至少新增35例奶牛感染病例，其中大部分集中在加利福尼亞州。
當前防控措施包括生物安全隔離、場地消毒和設備滅菌，以及限制動物接觸等防護控制，必要時采取大規模撲殺。美國農業部近期有條件批準了禽流感疫苗，有望為禽類養殖場提供更多保護。
這款生物傳感器采用臺式打印機大小的集成式病原體采樣檢測裝置，可部署在禽畜舍通風口。其核心技術源自用于采集新冠病毒氣溶膠的“濕式旋風生物氣溶膠采樣器”——含病原體的空氣高速進入采樣器后，與壁面液體形成表面渦旋從而捕獲病毒氣溶膠。自動泵送系統每5分鐘將樣本液體輸送至生物傳感器進行檢測。
研究人員通過優化電化學生物傳感器表面，成功將檢測靈敏度提升至每立方米空氣中少于100個病毒RNA拷貝。該檢測技術的一大優勢是非破壞性，樣本檢測后仍可保存用于傳統PCR分析。此外，整套系統可實現全自動運行，無需生化專業知識即可操作，且采用經濟易得的材料制造，支持大規模生產。
更值得關注的是，該傳感器具備檢測多種病原體的擴展潛力。Chakrabarty透露：“雖然當前版本針對H5N1研發，但經過調整可檢測其他流感病毒株（如H1N1）、新冠病毒以及大腸桿菌、假單胞菌等氣溶膠態細菌，相關驗證數據已體現在論文中。”
相關論文信息：https://doi.org/10.1021/acssensors.4c03087
本文鏈接：新型生物傳感器可在5分鐘內檢測空氣中的禽流感病毒http://m.lensthegame.com/show-11-18148-0.html
聲明：本網站為非營利性網站，本網頁內容由互聯網博主自發貢獻，不代表本站觀點，本站不承擔任何法律責任，僅提供存儲服務。天上不會到餡餅，請大家謹防詐騙！若有侵權等問題請及時與本網聯系，我們將在第一時間刪除處理。
上一篇： 拜耳·亦莊開放創新中心啟動，將持續引入心血管疾病、腫瘤等領域的創新藥物
下一篇： 兒童肥胖不止“肥胖”這么簡單