據(jù)最新一期《自然》雜志報道，英國倫敦大學(xué)學(xué)院的一項新研究發(fā)現(xiàn)，低成本納米金剛石的量子感應(yīng)能力可提高紙質(zhì)診斷測試的靈敏度，其靈敏度比廣泛使用金納米顆粒的測試高出5個數(shù)量級，有望更早檢測出諸如HIV之類的病毒性疾病。

　　紙質(zhì)側(cè)向流動測試與妊娠測試的工作方式相同，將一條紙浸入液體樣本中，以顏色(或熒光信號)變化表示陽性結(jié)果及檢測到病毒蛋白或DNA，被廣泛用于檢測從HIV到新冠病毒等各種病毒，可實現(xiàn)快速診斷，不必在實驗室處理結(jié)果。

　　納米金剛石具有的更高靈敏度，可檢測到更低的病毒載量，這意味著可以在更早階段發(fā)現(xiàn)疾病，有望降低病毒傳播風(fēng)險，采取及時有效治療。

　　金剛石具有高度的規(guī)則結(jié)構(gòu)，有些具有一種稱為“氮空位(NV)中心”的缺陷。NV中心有許多潛在應(yīng)用，從超靈敏成像的熒光生物標記到量子計算中的信息處理量子位。研究人員就是利用了納米金剛石的這種特性。

　　NV中心可發(fā)出明亮的熒光，以此表示抗原或其他靶分子信號的存在。過去，熒光標記受到來自樣品或試紙條的背景熒光的限制，很難檢測出低濃度病毒蛋白或DNA。但是，熒光納米金剛石的量子性質(zhì)允許選擇性地調(diào)節(jié)其發(fā)光，因此可以使用微波場將信號固定在設(shè)定的頻率上，并且可以有效地將其與背景熒光分離，從而解決了這一限制。

　　光學(xué)結(jié)果表明，與金納米顆粒相比，納米金剛石的靈敏度提高了5個數(shù)量級(10萬倍)，也就是說，生成可檢測信號所需的納米顆粒數(shù)量要少得多。通過一個短短的10分鐘恒溫擴增步驟，研究人員能夠在模型樣品中以單個分子的水平檢測艾滋病病毒RNA。

　　這項工作已在實驗室環(huán)境中進行了演示，但研究小組希望開發(fā)新的測試方法，以便可以使用智能手機或便攜式熒光讀取器讀取結(jié)果，從而使用戶更容易進行測試。

（馮衛(wèi)東）