“一滴唾液即可早期捕捉 HIV”……高丽大学开发 AI 超高灵敏度诊断技术[读懂科学]

by Kim Jonghwa

Published 07 May.2026 13:01(KST)

比传统快速检测试剂盒最多提前8天诊断早期感染
纳米技术结合智能手机人工智能：“有望用于非洲等医疗资源薄弱地区”

国内研究团队开发出一项新技术，只需“一滴唾液”就能在早期捕捉到以往常被传统快速检测试剂盒漏检的人类免疫缺陷病毒（HIV）初期感染。通过将纳米技术与人工智能（AI）结合，即便在抗体浓度远低于血液的口腔液（唾液）中，也能检测出感染早期信号。

研究团队开发了基于 BE-Nanotrap 的唾液 HIV-1 抗体特异性预处理模块和智能手机应用人工智能 LFA 融合平台（BE-SMART-HIV），并通过将 COVID-19 LFA 大规模训练数据用于迁移学习，提高了 HIV 诊断的准确度。研究团队供图

高丽大学7日表示，Lee Junghoon KU-KIST 融合研究生院教授团队开发出了基于口腔液的超高灵敏度 HIV 诊断平台“BE-SMART-HIV”。

HIV 在感染初期的传染力最强，但这一时期体内抗体尚未充分形成，采用传统血液基础的快速检测试剂盒很难检测出来。尤其是利用唾液的方式，其抗体浓度比血液低约1000倍，并且更易受到蛋白质分解酶的影响，因此在现场诊断方面存在局限。

为解决这一问题，研究团队将生物工程富集（BE）纳米捕获器与基于 AI 的判读系统（SMART）相结合。纳米捕获器只选择性捕获并富集 HIV 抗体等高分子物质，同时去除不必要的低分子物质，发挥过滤作用。

在研究团队开发的诊断试剂盒中滴入唾液后，HIV 抗体信号会被放大约20倍，从而可以在感染初期阶段实现检测。无需外接电源、可在现场直接使用的便携式装置也是一大特点。

此外，该平台还应用了基于智能手机的 AI 判读技术。HIV 诊断试剂盒与新冠诊断试剂盒相似，都是通过肉眼确认红色检测线的深浅来判断结果，但在早期感染阶段，检测线较为模糊，难以凭肉眼准确分辨。

研究团队利用既有新冠诊断图像数据开展迁移学习，使 AI 能够分析极其细微的颜色浓度差异。使用者只需用智能手机拍摄诊断试剂盒的照片并发送即可。

结果显示，即便只使用少量 HIV 数据，也取得了98.6%的诊断准确度，远高于普通人判读准确度（67.1%）和临床专家判读准确度（78.3%）。

尤其是，与传统快速检测试剂盒相比，该平台最多可提前8天捕捉到早期抗体出现的信号，并成功检测出此前只能通过精密血液检测才能确认的早期免疫反应模式。

研究团队合影。（自左起）Lee Junghoon 高丽大学 KU-KIST 融合研究生院教授（通讯作者）、Park Jeongsu 高丽大学机械工程系博士研究生（第一作者）、Lee Seungmin 高丽大学 KU-KIST 融合研究生院博士后研究员（第一作者）。高丽大学供图

研究团队表示，这项技术的意义不仅在于提高了诊断敏感度，更在于证明了此前被认为不适用于精密诊断的口腔液，也可以作为高精度诊断样本加以利用。

他们还补充称，由于其采用了富集模块与检测模块分离的结构，今后有望大幅拓展到流感、新冠等多种传染病诊断平台。

Lee Junghoon 教授表示：“仅凭商用诊断试剂盒和智能手机，就可以进行高灵敏度 HIV 分析，这将有助于解决非洲等医疗资源薄弱地区的早期诊断和大规模感染筛查问题。”

本次研究成果已于上月16日发表在纳米生物与 AI 诊断领域国际学术期刊《ACS Nano》上。

本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。