浙江大学开发折纸传感器识别废水中生物标志物

　　

研究人员开发了一种利用折纸传感器识别废水中的生物标志物的创新方法，使使用手机摄像头跟踪传染病成为可能。这种新的检测设备成本低、速度快，可能会极大地改变公共卫生措施在未来任何流行病中的指导方式。

废水是追踪感染的关键途径

对废水进行检测是评估人群中传染病流行程度的主要方法之一。研究人员从全国各地的各种水处理厂采集样本，并利用结果了解哪些地区目前感染率最高。该方法在2019冠状病毒病大流行中用于跟踪社区感染率并指导公共卫生措施。

克兰菲尔德大学生物传感与环境健康教授Zhugen Yang领导了哨兵传感器的开发。它建立在他于2020年进行的一项研究的基础上，该研究开发了一种使用纸质平台和紫外线手电筒或手机相机检测废水中SARS-CoV-2(通常称为COVID-19)、甲型流感和乙型流感的测试。

到目前为止，检测废水样本最准确的方法是聚合酶链反应(PCR)测试等方法，这种方法必须由训练有素的人员在集中实验室进行。这意味着样品在处理之前，需要在冷链中收集、储存和运输到实验室地点，这可能需要数天时间，而且相对昂贵

新的检测方法快速、方便、便携。废水样本被放置在以“折纸”方式折叠的蜡印纸上。这种纸含有化学物质，可以对某些疾病标志物起反应，从而引发荧光。使用手机摄像头，可以快速读取结果并收集数据

Yang教授开发的新方法是国家COVID-19废水监测计划的一部分。2021年，在疫情最严重的时候，他在希思罗机场周围的四家隔离酒店使用该测试进行了现场测试。整个从样本到答案的过程耗时不到90分钟，而PCR测试大约需要4个小时，测试是在其中一家酒店的地下室进行的，使用的设备最少。结果表明，这种新设备提供的结果至少与PCR测试一样准确，但成本要低得多，并且可以在社区中提供疾病的早期预警。该设备使用方便、成本低、见效快，特别适用于资源有限的地区。

英国克兰菲尔德大学生物传感与环境健康教授Zhugen Yang说：“在COVID-19期间，我们证明了快速社区污水分析是跟踪传染病和帮助管理公共卫生的真正有效方法。我们开发的这个简单的测试只需花费1英镑，并且使用了手机中常见的照相功能，使其易于使用。面对未来的流行病，在预测疾病发病率和改善公共卫生方面，这可能会真正改变游戏规则。”

该设备已在伦敦科学博物馆展出，以表彰其在COVID-19大流行期间对国家废水监测计划的贡献。

该测试的进一步发展由Leverhulme信托研究领导计划和生物技术和生物科学研究委员会资助。未来，它可能被用于追踪新的变异，并帮助确定该变异是否仍在社区中传播，以及从一个健康角度监测抗菌素耐药性。

该论文发表在《Cell Reports Physical Science》杂志上，论文中的纸微流控哨兵传感器能够在社区环境中实现快速和现场的废水监测，格拉斯哥大学和浙江大学的科学家也参与了这项研究。