亚利桑那州立大学（Arizona State University）研究团队近日研发出一款全新诊断工具——纳米颗粒支持的快速电子检测系统（NasRED, Nanoparticle-Supported Rapid Electronic Detection），有望彻底改变新冠、埃博拉、艾滋病、莱姆病等传染病的检测方式。该方法仅需一滴血、成本约2美元、15分钟即可出结果，并且准确度媲美甚至超越实验室检测。相关成果已发表在《ACS Nano》期刊。
低成本高灵敏度，适用于全球多场景
与现有的PCR或ELISA检测相比，NasRED无需昂贵设备和专业培训，即可在偏远乡村诊所或大型城市医院直接使用。该设备将快速检测的便捷性与实验室级别的灵敏度结合在一起。
“我们做到了快速抗原检测的速度和易用性，同时灵敏度甚至优于实验室检测，这非常难得。”研究负责人王超（Chao Wang）教授表示。
应对传染病蔓延的“利器”
全球每年因传染病导致的死亡人数超过1000万例，其中低收入国家受影响最为严重。而诊断延迟或错误每年在美国 alone 就导致近80万人死亡或致残。昂贵的检测、专业人员短缺以及耗时的流程，常常让早期干预的机会流失。
NasRED便携、廉价且易用，能让一线医护在最短时间内锁定病原，从而在疫情扩散前采取措施。
“纳米金”是核心
NasRED的核心是经过功能化修饰的纳米金颗粒。研究人员将其表面包裹上特异性分子：
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一部分携带抗体，可精准捕获由病毒或细菌释放的蛋白；
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另一部分携带抗原，可吸附人体在感染时产生的抗体。
检测过程只需加入血液、唾液或鼻液等微量样本。如果存在病原，纳米颗粒会沉降到底部，使上层液体更清澈；LED光束穿透液体时的光强变化，即可由定制的电子探测器读取，几秒内完成信号分析。
灵敏度提升至“阿托摩尔”级别
实验显示，NasRED比ELISA灵敏约3000倍，样本需求减少16倍，检测速度快约30倍，最低可检测到阿托摩尔（attomolar）级别的目标分子——相当于在20个奥运泳池的水中发现一滴墨水。
目前，NasRED已在埃博拉、新冠病毒颗粒、志贺毒素大肠杆菌、阿尔茨海默病相关蛋白、莱姆病以及非洲猪瘟等方面展示了适配性。
未来可扩展到家庭检测与肿瘤早筛
团队正致力于进一步小型化和自动化，未来或可发展成家庭自测工具，且灵敏度和适用范围将远超现有家用检测盒。其潜力不仅限于传染病，还可能覆盖癌症早筛、慢病实时监测、公共卫生威胁的快速预警等领域。
王超教授近期获得“Bay Area Lyme Foundation Emerging Leader Award”，计划利用该技术实现莱姆病的早期精准检测。
这项技术的出现，有望在全球范围内大幅缩短诊断时间、降低检测成本，并提升早期干预的可能性，真正成为公共卫生领域的“游戏规则改变者”。
参考文献：Yeji Choi et al, Nanoparticle-Supported, Rapid, and Electronic Detection of SARS-CoV-2 Antibodies and Antigens at the Subfemtomolar Level, ACS Nano (2025). DOI: 10.1021/acsnano.5c12083
编辑：周敏
排版：李丽
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