在过去的20年里，人类遭受了几次严重的流行病病毒，如SARS、猪流感、埃博拉、中东呼吸综合征和(最近的)SARS-CoV-2．在每次流行期间，一种准确、快速和可获得的分子诊断检测对病毒病的控制和预防至关重要。
特别是,冠状病毒2019年疾病(新型冠状病毒肺炎这是一场严重的全球性疫情，对世界经济和人民的正常生活产生了深刻影响。准确和快速诊断COVID-19是控制当前大流行的最关键措施。
一般来说，逆转录酶定量聚合酶链反应(RT-qPCR)是检测核酸基因序列的主要方法。由于标本制备需要大量的劳动，必须在生物实验室由专业人员使用专业仪器进行，因此RT-qPCR方法的典型周转时间大于24小时。另外，复杂的RT-qPCR过程也可能降低临床敏感性，导致假阴性结果。
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最近，郭和来自北京大学的同事开发了一种前所未有的精确、快速、便携的基于使用的电子探测器石墨烯用于检测COVID-19患者RNA的场效应晶体管(g - fet)。该检测系统主要由两部分组成:即插即用封装生物传感器芯片和国产的电测量机。
该方法的独特之处在于，无需重复PCR过程，ss-DNA探针与病毒RNA之间的杂交程度可以直接转化为石墨烯通道的当前变化，从而为检测SARS-CoV-2 RNA依赖RNA聚合酶(RdRp)基因靶点提供了- 0.1 fg/mL的超低检测限(LOD)。
此外，该方法通过收集许多COVID-19感染患者和健康人群的临床样本进行验证，检测结果与基于pcr的光学方法完全一致。整个过程(排除从口咽拭子中提取检测目标)大约需要10分钟。由于不涉及耗时的PCR步骤，也不需要昂贵的仪器，该检测系统可以在专业诊断实验室之外进行大规模的COVID-19即时检测，具有精度高、灵敏度高、成本低等优点。
值得注意的是，在核酸检测过程中，假阴性是不可避免的;因此，免疫检测作为辅助技术在COVID-19患者，特别是疑似疾病患者的诊断中具有重要意义。通过将ss-DNA探针替换为SARS-CoV-2抗原蛋白，该检测系统还可以检测SARS-CoV-2 IgM和IgG抗体，LOD为?1 fg/mL。新冠肺炎患者和健康人群血清标本的免疫检测结果与基于pcr的光学检测结果吻合良好。
该检测系统具有灵敏度高、速度快(?10分钟用于RNA分析，5分钟用于免疫分析)和双功能(RNA分析和免疫分析)。这些优势使高通量即时检测成为可能，这可能有助于管理当前严重的公共卫生危机。此外，该检测系统提供了一种通用的方法，可立即应用于新病毒的快速检测。
来源:中国科学出版社
