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假阴性率25%?落后了!量子传感器1秒检测新冠病毒,准确率高达99%

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 Sue Xiao • 2021-12-22 16:00:34 来源:前瞻网 E85177G0
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研究人员说,一种检测新冠病毒的新方法可能比现有检测方法更快、更便宜、更不容易出现错误!尽管这项基于量子效应的工作仍然是理论上的,但这些检测器以后有可能检测几乎所有病毒。

现有的SARS-CoV-2病毒测试包括检测特定病毒蛋白,需要等几个小时的聚合酶链反应(PCR),不能高度准确地量化存在的病毒数量。即使是黄金标准的PCR测试也存在超25%的假阴性率。相比之下,该团队的分析显示,新测试方法的假阴性率可能低于1%,且短短一秒钟内就可以检测出几百条病毒RNA链。

这种新方法利用了金刚石中的原子级缺陷,即所谓的氮空位(NV)中心。由于钻石晶格中发生的量子效应,这些微小的缺陷对微小的扰动极为敏感。科学家正对其进行探索,以用于各种需要高灵敏度的传感设备。

该测试方法需要在含有这些NV中心的纳米金刚石上涂上一种磁耦合的材料,这种材料经过处理,只与病毒的特定RNA序列结合,当病毒RNA出现并与这种材料结合时,就会破坏磁性连接并导致金刚石的荧光发生变化,这种变化很容易被基于激光的光学传感器检测到。

虽然这项初步工作是基于详细的数学模拟,但该团队正在继续努力将其转化为一个实际的检测设备。

该研究论文题为"SARS-CoV-2 Quantum Sensor Based on Nitrogen-Vacancy Centers in Diamond",已发表在Nano Letters期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.1c02868

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