奈米材料病毒檢測正夯! MIT「奈米碳管+光纖」5分鐘測新冠 獲NIH支持

撰文記者 巫芝岳
日期2021-10-27
奈米材料病毒檢測正夯! MIT「奈米碳管+光纖」5分鐘測新冠 獲NIH支持 (圖片來源:網路)

美國時間26日,麻省理工大學(MIT)的科學家,開發出一項能用於新冠病毒檢測的奈米碳管(carbon nanotube)感測技術,不需透過抗體或其他試劑,在5分鐘內就能產出結果。該研究發表於期刊《Analytical Chemistry》,並獲美國國家衛生研究院(NIH)的加速診斷計畫(RADx)經費支持;而RADx近期也有約20%開發中的檢測工具,是以奈米材料作為應用。

該項名為「冠狀病毒相分子辨識」(Corona Phase Molecular Recognition, CoPhMoRe)的技術,是由MIT化學工程教授Michael Strano實驗室的奈米碳管材料製成。這項由碳製成、管壁為奈米級厚度管柱,在雷射光照射下會發出螢光,而Strano團隊發現,當奈米碳管被特定聚合物包裹,並暴露在生物流體(biofluid)樣本中時,目標病毒會嵌入聚合物的間隙,並改變奈米碳管發出的螢光強度。

Strano團隊幾年前就已開發出這項奈米碳管技術,在新冠肺炎大流行下,該研究獲得NIH的RADx計劃經費支持,其團隊也和InnoTech Precision Medicine公司合作開發,將這項材料用於新冠檢測。

研究人員共找出11種能與新冠病毒產生最佳交互作用的候選聚合物,並在短短10天內,開發出用該材料檢測病毒的技術。

接著,他們將這些被聚合物包裹的奈米碳管,應用到配有光纖的設備中,當它們與生物樣本產生作用時,光纖就能即時偵測到奈米碳管的螢光變化。

Strano表示,這項技術由光纖感測方式,取代了傳統檢測要人力操作、傳遞的步驟,因此能大幅加速流程;這項技術不只針對新冠病毒,未來也能開發到更多流行病檢測所需,且不用再費工設計每個病原體的特異性抗體。

近幾個月,奈米相關技術已成為研發檢測工具的焦點;上個月,RADx計劃主持人Bruce Tromberg才剛表示,已進入該計劃第二階段的項目中,約有20%是以奈米材料作為檢測工具。

本月份,從該計劃中共獲得7,770萬美元的12項診斷技術中,也有少數應用了奈米技術。例如:Palogen的奈米電子生物感測器,可在3分鐘內測出新冠病毒;Clip Health應用奈米材料開發一項15分鐘內產出結果的抗原檢測,可同時針測新冠和流感病毒,並強調可與其手機應用程式相連。

而據了解,國內瑞磁生技也正在開發新款完全不需前處理的新冠快速檢測,已經準備進臨床。

參考資料:https://www.fiercebiotech.com/medtech/mit-researchers-develop-nanotube-based-sensor-can-detect-covid-within-five-minutes

(編譯/巫芝岳)