5、新冠病毒纳米生物传感器：检测技术的前沿探索

新冠病毒纳米生物传感器：检测技术的前沿探索

1. 电化学纳米生物传感器

电化学纳米生物传感器应用广泛，它将生物识别事件与电极探针结合来产生电信号。其电极具有半导体、介电和电荷分布等特性，对于特定检测表面，需对纳米结构或纳米材料进行表面改性以改变功能类别。通过将纳米材料集成到表面，可提高纳米生物传感器的体积/表面积比和选择性，纳米材料的使用对生物检测应用大有裨益。

多数纳米生物传感器采用电阻、电位或阻抗探针来检测感染和病毒。其工作原理是，当目标物质附着在电极表面时，会发生电化学导电性或电阻变化；电极表面生物反应中电子的消耗或产生会生成电化学信号，从而能实时、高灵敏度地评估大样本中的单一化学物质，主要检测机制是化学增敏导致的分子化学吸附改变导电性，且检测目标样本中的任何病毒都需使用带有生物受体的探针。

研究人员多采用场效应晶体管（FETs）、生物电识别测试（BERA）、电化学阻抗谱（EIS）、安培法、循环伏安法或电导率测试等电化学检测方法来识别不同形式的冠状病毒。

流感是由包括正粘病毒科在内的包膜RNA病毒引起的急性传染病，基于病毒结构可分为四种不同亚型。甲型流感病毒表面的血凝素（HA）和神经氨酸酶（NA）两种蛋白质用于对不同毒株进行分类，如引发2009年猪流感大流行和1918年流感大流行的A/H1N1就是研究较多的甲型流感病毒亚型。同时，对H5N1、H7N7和H7N9等甲型流感病毒亚型（均为禽流感病毒）也有大量研究，利用纳米结构和各种纳米材料（如磁性氧化铁纳米颗粒）可将生物反应器直接输送到检测器。

冠状病毒包括SARS - CoV、MERS - CoV和新型冠状病毒2019 - nCoV，是引发疫情或大流行的第二种呼吸道病毒。研究人员已广泛使用电化学