基于双光梳生物传感的生物分子快速高灵敏检测：应用于 SARS-CoV-2 核衣壳蛋白
定量方法
2023-10-24 v2 光学
摘要
生物分子的快速、灵敏检测对于改进病毒以及生物标志物和环境污染物的检测方法具有重要意义。例如，检测 SARS-CoV-2 对于抗击 COVID-19 大流行至关重要。逆转录聚合酶链反应 (RT-PCR) 是当前 COVID-19 检测的标准方法；然而，其受限于较长的检测流程。在保持高灵敏度的同时缩短检测流程，将有助于更早隔离，从而有望阻止 SARS-CoV-2 的传播。在此，我们旨在通过利用光学频率梳的双光梳构型增强光学生物传感性能，实现 SARS-CoV-2 核衣壳蛋白的快速、灵敏检测。病毒浓度依赖的光谱偏移通过光与射频区域间的频率转换转化为光子 RF 偏移，从而便于成熟的电学频率测量。此外，主动-虚拟温度漂移补偿使得能够从巨大且可变的背景信号中提取病毒浓度依赖信号的极小变化。该双光梳生物传感技术有望将 COVID-19 检测时间缩短至 10 分钟，同时保持接近 RT-PCR 的灵敏度。此外，该系统不仅可用于病毒，也可用于各种生物分子的临床诊断、医疗保健和环境监测传感。
引用
@article{arxiv.2204.11954,
title = {Rapid, high-sensitivity detection of biomolecules using dual-comb biosensing: application to the SARS-CoV-2 nucleocapsid protein},
author = {Shogo Miyamura and Ryo Oe and Takuya Nakahara and Shota Okada and Shuji Taue and Yu Tokizane and Takeo Minamikawa and Taka-aki Yano and Kunihiro Otsuka and Ayuko Sakane and Takuya Sasaki and Koji Yasutomo and Taira Kajisa and Takeshi Yasui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.11954},
year = {2023}
}
备注
42 pages, 6 figures, 2 tables