Nature子刊 | 新型病毒快速检测装置

自新冠病毒SARS-CoV-2 2019年底暴发以来，常规检测手段主要基于核酸检测（PCR）。但是PCR在实际应用方面具有一定的局限性，比如苛刻的实验室要求、复杂的样品处理过程、 需要具备相关技术的操作人员、一般需要等待1-2天获取检测结果等。

2021年5月24日，沙特国王科技大学（KAUST）Sahika Inal 有机电化学晶体管纳米器件团队和Stefan Arold结构生物蛋白团队合作在Nature Biomedical Engineering上发表了文章Rapid single-molecule detection of COVID-19 and MERS antigens via nanobody-functionalized organic electrochemical transistors开发的新型COVID-19 快速检测装置。该装置可直接用于唾液样品的检测, 具备优异的选择性和特异性。经抗体片段  (nanobody)修饰的有机电化学晶体管（OECT）传感器具有超低检测极限（单个分子），可在15 分钟以内对于SARS-CoV-2 病毒的表面刺突蛋白给予快速并且有效的响应。此外，该传感器具有可编程属性，通过替换特异性 nanobody，极易拓展用于其他相关疾病的检测（比如中东呼吸综合症， MERS）。

文章亮点主要有：

（1）新型 p 型有机聚合物半导体材料的应用, 可有效提高的晶体管纳米器件的化学及电子器件输出稳定性；该有机晶体管纳米器件可以有效放大相关生物信号 （比如 抗原-抗体的结合）百万倍以上；

（2）在电极制备方面，尺寸大小0.64 mm²，成本极其便宜可一次性使用。电极表面可以负载超高密度生物探针nanobody （理论计算可达550亿个抗体片段），并且可有效控制生物探针（nanobody）的伸展性，灵活性及方向性；

（3） 具有超低检测极限， 可对单个蛋白分子进行快速识别和响应；

（4） 该器件可以有效快速地检测COVID-19 临床唾液及鼻拭子样品，并且具有比PCR更高的灵敏性；

（5）通过简单替换nanobody， 就可以实现对不同疾病抗原体的检测。