新型冠狀病毒（COVID-19）正在多個國家快速傳播，已經導致了嚴重的全球大流行，深刻影響著世界經濟和人們的正常生活。隨著冬季的到來，疫情尤為嚴峻。由於目前沒有針對此類病人的特效藥，準確快速的新冠病毒檢測成為了控制大流行最有效的措施之一。
近日，北京大學化學與分子工程學院郭雪峰教授團隊、北京大學工學院莫凡洋研究員團隊與多家單位合作，在Science China Materials以封面文章發表了題為“An accurate, high-speed, portable bifunctional electrical detector for COVID-19”的研究論文，通過核酸互補雜交或者抗原-抗體特異性結合作用，能分別進行病毒核酸檢測和抗體檢測，檢測線分別低至0.1和1fg/mL（圖1）。該檢測系統主要由可插拔式封裝生物芯片和便攜式電檢測儀組成（圖2）。
圖1. 基於石墨烯場效應晶體管的新型冠狀病毒電檢測流程圖
圖2. 自主研發的可插拔式封裝生物芯片和電檢測儀實物圖
通過臨床樣品檢測進一步評估了此方法：從多個新冠病人和正常人咽拭子中提取RNA直接用於核酸檢測；同時也從多個新冠病人和正常人血清中提取抗體用於抗體檢測。臨床樣品檢測結果和基於聚合酶鏈反應的光學方法結果吻合，同時此方法擁有超快的檢測速度（核酸檢測10分鐘，抗體檢測5分鐘）。
此工作提供了一種有效、準確、高通量的新冠現場即時檢測工具。更重要的是，該檢測系統是一種普適性的生物分子（包括核酸與蛋白分子等）檢測方法，不僅針對新冠，而且對於現有其它病毒或將來遇到的新型病毒時，也能夠快速投入檢測。該成果已經申請中國發明專利：“一種生物傳感器及製備方法和病毒檢測系統及方法”（專利號CN202010233584.2）。
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