德克萨斯大学达拉斯分校的研究人员开发了一种使用金粒子和激光的快速病毒检测方法，有望在很短的时间内提供与实验室测试一样准确的结果。
根据上个月发表在《自然通讯》(Nature Communications)上的一项研究，这项被称为数字等离子体纳米气泡检测(简称DIAMOND)的技术比标准的快速检测准确率高出150倍。其准确性堪比需要数小时才能完成的聚合酶链反应(pCR)测试。
由机械工程副教授Zhenpeng Qin博士领导的UTD科学家团队撰写了这项研究，测试了DIAMOND对呼吸道合细胞病毒的作用，但研究人员表示，该技术可以用于检测其他主要病毒，如COVID-19和流感。
“对于(pCR) COVID检测，我们开车经过药店并提供样本。样本检测通常需要2到4个小时才能得到结果，”UTD机械工程研究助理Haihang Ye说。“我们的技术可以将样品检测时间缩短到30分钟，但灵敏度可以与那些分子检测一样好。”
随着美国在冠状病毒大流行中进入新常态，对更快、更便宜、更有效的病毒检测的需求很高。尽管德克萨斯州北部的病例数接近历史最低水平，但具有高度传染性的ba2变种继续在当地和全国传播。
COVID-19检测的费用因地点和检测类型而有很大差异。彼得森医疗中心(peterson Center of Healthcare)和凯撒家庭基金会(Kaiser Family Foundation)健康系统跟踪机构对每个州最大的医院进行的一项研究发现，冠状病毒检测的价格从20美元到1400多美元不等。只有3%的受访医院将测试价格列在50美元以下。
Ye说，DIAMOND测试的成本约为15美元，它将患者的鼻拭子样本与附着在病毒抗体上的金纳米颗粒混合在一起。如果样本中存在病毒，由金纳米颗粒标记的抗体就会与病毒表面的蛋白质结合。
然后，研究人员将混合了标记抗体的样本注入安装在玻璃载玻片上的窄管中。当液体通过管道时，它会受到两束激光的照射，其中一束激光激活了金纳米颗粒，使它们膨胀。
如果膨胀足够强烈，纳米颗粒会将周围的水煮沸并产生蒸汽泡。大的纳米气泡意味着病毒存在于样本中。
“如果没有病毒，粒子会有微小的纳米气泡信号，这样我们就可以区分样本的状态，”犹他大学机械工程博士生、DIAMOND研究的第一作者之一Yaning Liu说。
DIAMOND是多年研究和数百万美元拨款的产物，其中包括来自国家过敏和传染病研究所的250万美元拨款，以及来自国防部国会指导的医学研究项目的29.3万美元拨款。
Ye说，要用这项技术检测不同的病毒，研究人员需要做的就是改变相关的抗体。尽管戴蒙德有可能扩大多种病毒的检测选择，但它需要研究人员知道他们在检测什么。
明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所的实验室医学和病理学副教授Elitza Theel说:“目前测试的挑战之一是，提供者必须对他们要寻找的是什么有一定的概念。”
另一种针对性较低的方法是使用元基因组下一代测序技术，科学家可以对样本中的所有遗传物质进行测序，以确定存在哪些传染性病原体。Theel说，这项技术已经投入使用，但这个过程很昂贵，需要几天才能返回结果。
她说:“在当前的急性环境下，这并没有真正的帮助。”
虽然DIAMOND必须得到美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration)的批准才能公开使用，但研发这项技术的科学家成立了一家名为Avsana Labs的公司，希望能将其商业化。Qin是该公司的总裁，该公司是通过UTD的风险发展中心创建的。
就在上周，另一家北德克萨斯州公司的COVID-19检测得到了FDA的批准。总部位于弗里斯科的InspectIR Systems发明了一种酒精检测设备，这是首个获得联邦批准的冠状病毒检测设备，可以在不到三分钟内得出结果。