Nature子刊最新发现：比传统SARS-CoV-2抗体检测方法灵敏度高100倍的新技术

华盛顿大学圣路易斯分校的研究人员获得联邦政府资助研发快速COVID-19测试新技术，该技术基于一种称为等离子荧光的新生物标记技术

　　

华盛顿大学圣路易斯分校的Srikanth Singamaneni领导其团队开发了一种基于超亮荧光纳米探针的快速，高度灵敏和准确的新技术，可以用于快速检测COVID-19。

这一发现公布在4月20日的Nature Biomedical Engineering杂志上。

超亮荧光纳米探针又被称为等离子荧光（plasmonic-fluor），研究显示，这种方法需要更少的复杂仪器来读取结果，因此可以在资源有限的情况下完成检测。

Singamaneni指出他们的这一新技术的灵敏度将比传统的SARS-CoV-2抗体检测方法高100倍！灵敏度的提高将使临床医生和研究人员可以更轻松地发现阳性病例，屏除假阴性。

等离子荧光能在背景噪声相同的情况下增加荧光信号。想象一下，在一个晴天捕捉萤火虫，可能只能捕到一两个，这是因为面对阳光，这些小虫子很难看见。如果这些萤火虫的亮度与大功率手电筒差不多，会怎么样呢？

等离子荧光有效地提高了各种生物传感和生物成像方法中使用的荧光标记的亮度。除了进行COVID-19检测外，它还可以通过测量血液或尿液样本中的相关分子水平来诊断例如心脏病发作等疾病。

在生物医学研究和临床实验室中，荧光被用作指示标记，可以精确地观察和跟踪目标生物分子。这是一个非常有用的工具，但并不完美。

Singamaneni说：“在很多情况下，荧光还不够强。”如果荧光信号的强度不足以在背景信号中脱颖而出，就像萤火虫对着太阳的眩光一样，研究人员可能会错过发现不那么丰富但重要的东西的机会。

文章一作Jingyi Luan说，“增加纳米标记的亮度非常具有挑战性。”但是这项研究通过等离子荧光中心的金纳米颗粒，有效地将萤火虫变成手电筒。金纳米粒子充当天线，强烈吸收和散射光。高度集中的光被漏入纳米颗粒周围的荧光团中。除了使光集中外，纳米颗粒还加快了荧光团的发射速率。两者合在一起，会增加荧光发射。

研究人员还表示，等离子荧光可以同时检测多种蛋白质。在流式细胞仪中，等离子荧光的增强作用可以对细胞表面的蛋白质进行更精确，更灵敏的测量，而使用传统的荧光标记技术，其信号可能已被掩盖在背景噪声中。

其实，目前在增强成像中的荧光标记方面还进行了其他努力，但是许多工作要求使用全新的工作流程和测量平台。而这一新技术除了能够大大提高灵敏度和减少传感时间外，也不需要对现有的实验室工具或技术进行任何更改。

该技术已由华盛顿大学技术管理办公室授权给了Auragent Bioscience LLC。 Auragent正在进一步开发和扩大等离子体荧光的生产规模，实现商业化。

（生物通：万纹）

原文标题：

Ultrabright fluorescent nanoscale labels for the femtomolar detection of analytes with standard bioassays