导读 由 SARS-CoV-2 病毒引起的疾病 的迅速传播已在全球范围内造成公共卫生危机。早期发现和隔离 是控制疾病传播和保护弱势群体的关键。

由 SARS-CoV-2 病毒引起的疾病 的迅速传播已在全球范围内造成公共卫生危机。早期发现和隔离 是控制疾病传播和保护弱势群体的关键。目前诊断 的标准是逆转录酶聚合酶链反应 (RT-PCR)，这是一种在病毒基因经过多次扩增循环后对其进行检测的技术。但是，这种技术非常耗时，会在诊断中心之间创建测试积压并导致诊断延迟。

在最近发表在Biosensors and Bioelectronics上的一项研究中，来自韩国和中国的研究人员推出了一种基于纳米技术的新型平台，可以缩短 诊断所需的时间。他们的表面增强拉曼散射 (SERS)-PCR 检测平台——使用金纳米颗粒 (AuNPs) 在金“纳米凹坑”底物 (AuNDS) 的空腔中制备——只需 8 次扩增循环即可检测病毒基因。这几乎是传统 RT-PCR 所需数量的三分之一。

"传统的 RT-PCR 是基于荧光信号的检测，因此需要 3-4 小时来检测 SARS-CoV-2。考虑到 的传播速度，这个速度还不够。我们想找到一种方法来减少这次至少减少了一半，” Jaebum Choo教授解释了这项研究背后的动机。幸运的是，答案并不太远。在之前于 2021 年发表的一项研究中，Choo 教授的团队开发了一种新型检测平台，该平台通过一种称为 DNA 杂交的技术，由均匀排列在 AuNDS 空腔中的 AuNP 产生高灵敏度 SERS 信号。基于之前的这一发现，Choo 教授和他的团队开发了用于 诊断的新型 SERS-PCR 平台。

新开发的 SERS-PCR 分析使用 SERS 信号来检测“桥 DNA”——在目标病毒基因存在时缓慢分解的小 DNA 探针。因此，在 阳性患者的样本中，桥 DNA(以及因此 SERS 信号)的浓度随着 PCR 循环的进行而不断降低。相反，当 SARS-CoV-2 不存在时，SERS 信号保持不变。

该团队使用 SARS-CoV-2 的两个代表性靶标标记，即 SARS-CoV-2 的包膜蛋白 (E) 和 RNA 依赖性 RNA 聚合酶 (RdRp) 基因，测试了他们系统的有效性。虽然基于 RT-PCR 的检测需要 25 个循环，但基于 AuNDS 的 SERS-PCR 平台只需要 8 个循环，大大缩短了测试时间。"虽然我们的结果是初步的，但它们为 SERS-PCR 作为诊断技术的有效性提供了重要的概念验证。我们基于 AuNDS 的 SERS-PCR 技术是一种很有前途的新分子诊断平台，可以大大缩短所需的时间与传统的 RT-PCR 技术相比，用于基因检测。该模型可以通过结合自动进样器进一步扩展，以开发下一代分子诊断系统” Choo 教授解释道。