生物传感器：防止传染病扩散与疾病诊断同步进行

利用光来快速、准确检测极微量蛋白质的生物传感器技术已经被开发出来。

这一技术有望大幅提升作为阻止新冠病毒等传染病扩散的重要手段的蛋白质检测效率。

蔚山科学技术院（UNIST）电气电子工程系 Lee Jongwon 教授与韩国机械研究院（院长 Ryu Seokhyun）纳米光刻研究中心 Jung Jooyeon 博士联合研究团队，开发出一种将蛋白质检测灵敏度大幅提升的新型生物传感器。通过使用对光极为敏感的超材料吸收体，即使在复杂的生物学结构中，也能准确测量蛋白质浓度。

下排从左起为教授 Lee Jongwon、研究员 Kim Mingyun。

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与以往复杂且昂贵的方法不同，新型传感器无需附着生物标志物，也能快速而准确地检测蛋白质。与利用酶的颜色变化进行检测的传统酶联免疫吸附试验（ELISA）相比，可大幅节省时间和成本。

研究团队为提高蛋白质检测灵敏度，采用了对中红外光极为敏感的超材料吸收体。超材料易于实现量产，因此不仅在预防新冠疫苗等传染病方面，而且在多种疾病诊断中都将具有应用前景。

研究团队利用单一适配体（Aptamer），在凝血酶（Thrombin）的检测极限浓度（267.4 pM）下，也能准确检出极微量蛋白质。适配体是与特定蛋白质发生相互作用的物质，被视为可替代抗体的有前景候选者。凝血酶是使血液凝固的蛋白质。

利用凝血酶结合适配体进行的免疫分析显示出在临床环境中以最少时间检测生物物质的潜力。这表明，该方法有望取代现有高成本的疾病诊断流程，成为高效且经济的新型诊断工具。

无标记免疫分析生物传感器示意图。

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Lee Jongwon 教授表示：“通过利用强结合效应的表面增强红外吸收光谱法，可以检测极微量蛋白质。由于在医疗诊断和治疗过程中能够实现低成本、快速检测，今后人们将能更便捷地进行健康管理。”

Jung Jooyeon 博士则表示：“利用纳米压印光刻技术制备的红外超材料吸收体生物传感器，将通过疾病的早期发现，为阻止传染病扩散作出重要贡献。”

研究员 Jung Juyeon。

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该研究成果已于5月27日在线发表在国际权威学术期刊《Biosensors and Bioelectronics》上，并在科学技术信息通信部、韩国机械研究院和产业通商资源部的支持下完成。

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