让HPV病毒无处隐身！中国学者开发出低成本的HPV检测设备，成本不足1美元

2023-09-28 01:09

人乳头瘤病毒，又叫HPV病毒，是一种“男女通吃型”（男性女性都会感染）病毒。由于其具有非常小的尺寸（50纳米左右，有学者曾在门把手、电梯按键等地方发现了HPV的存在）、较高的感染率（女性感染HPV的几率高达80%）和较多的型号（200多种类型）而受到广泛的关注。

当然，并非所有型号都会致癌或致死。此外，由于生活质量的提升、人体免疫系统的存在和一些预防措施的提出，大部分HPV不需要治疗就可以自行痊愈。持续感染却是会导致癌症的。这就要求我们开发出一种兼具低成本和高灵敏（低检测限）的检测设备以满足家庭的需要。

基于此，近期济南大学的于京华教授等人在“Biosensors and Bioelectronics”上发表了题为“Ready-to-use interactive dual-readout differential lateral flow biosensor for two genotypes of human papillomavirus”一文。总的来说，本文设计并制造出了一种具有低成本、低检测限的纸膜结构的生物传感器用于同时对HPV 16和HPV 18（两种HPV高危病毒，致癌率高）进行检测。

生物传感器的工作原理

为了实现同时对HPV 16和HPV 18进行检测，作者根据交互式双信号分析系统的原理，设计出了一种交互式双读出差异侧流生物传感器，它由四个功能单元（集成垫、偶联垫、堆叠垫和缓冲垫）组成，可以实现对液体的自动检测、控制流速和缓冲收集，整个设备的制造成本低于1美元，具有经济上的优势。

该生物传感器的工作原理及其相应的操作步骤可以分为以下三个部分。首先，需要先在纸膜生物传感器的信号输出区域制造出电极界面；然后，通过差分通道依次实现病毒DNA的构象变化和CRISPR-Cas12a介导的裂解活性；最后，在双光束照射下获得基于光热材料的相关信号。值得注意的是，以上所有步骤可在30 min之内完成。