15、新冠病毒诊断中的智能纳米生物传感技术

新冠病毒诊断中的智能纳米生物传感技术

1. 引言

在新冠疫情的大背景下，准确、快速的诊断技术至关重要。传统的临床检测方法可能存在缺陷，因此各种新型的生物传感技术应运而生，为新冠病毒的诊断提供了更多的选择。本文将介绍几种常见的用于新冠病毒诊断的纳米生物传感技术，包括基于二维金纳米岛的传感器、场效应晶体管生物传感器、石英晶体微天平生物传感器、比色生物传感器、荧光生物传感器以及其他电化学免疫传感器等。

2. 基于二维金纳米岛的传感器

2.1 原理

通过使用互补DNA受体对二维金纳米岛（AuNIs）进行功能化，实现对选定序列（如RNA依赖的RNA聚合酶（RdRp）、开放阅读框1ab（ORF1ab）和E基因）的实时、无标记检测。为了提高传感平台的稳定性和灵敏度，将PPT和LSPR换能器的等离子体共振在两个不同的入射角下结合，并在两个不同的波长下进行激发。

2.2 优势

该传感器具有出色的检测能力，对特定靶序列的检测限（LOD）低至0.22 pM。此外，它还能在多基因混合物中准确识别靶基因，是一种简单易实现的分析设备，可提供快速的即时诊断，减轻了基于PCR检测的压力。

3. 场效应晶体管生物传感器（BioFRT）

3.1 特点

基于传统FET系统的智能传感设备，具有高灵敏度和能在极小体积中即时检测目标分析物的特点。其显著组件是由漏极、源极和栅极组成的三电极结构，可精确诊断病毒疾病和检测小分子。

3.2 工作原理

目标分析物与固定在高导电芯片表面的识别组件结合，会导致表面电位的微小变化，该变化可被传感器跟踪。使用