中科院先进院陈艳&香港大学李文迪︱Talanta：梯度纳米等离子成像超构表面：实现SARS-CoV-2序列的快速无标记检测

主要观点总结

本文介绍了一种由中国科学院深圳先进技术研究院的陈艳研究员与香港大学的李文迪教授领导的研究团队开发的梯度纳米等离子成像（GNI）超构表面传感器。该传感器用于快速无标记检测SARS-CoV-2核酸序列，为疫情防控提供了强有力的技术支持。研究内容包括传感器的工作原理、研究背景、实验过程和结果以及传感器的潜在应用。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

自COVID-19大流行以来，对快速、准确、低成本的诊断工具的需求急剧增加。尽管现有的生物标志物检测方法在灵敏度和特异性方面存在不足，纳米光子超构表面生物传感器因其独特的光学操控能力和高灵敏度成为新的研究热点。

关键观点2: 创新点

研究团队成功设计并开发了一种梯度纳米等离子成像（GNI）超构表面传感器，实现了对SARS-CoV-2序列的快速、无标记和高灵敏检测。该传感器的核心元件由一系列直径渐变的纳米柱阵列构成，通过光学势阱和AuNPs的等离子体耦合效应，将折射率变化转化为可视化的暗环位移，通过商业CCD相机实时监测。

关键观点3: 实验过程与结果

研究团队通过精确的核酸探针设计，成功将纳米金颗粒（AuNPs）锚定在传感器表面，增强了传感器对折射率变化的响应。实验结果显示，该传感器对SARS-CoV-2序列的检测限低至77.2 pM，能够区分SARS-CoV-2与其他类似症状的病毒感染疾病的序列。经过多次再生循环后，传感器性能稳定，验证了其在稀释血清样本中的准确性。

关键观点4: 应用前景

该研究成果提供了一种新型成像检测方案，无需使用复杂光谱仪装置，降低了设备成本，促进了便携式现场诊断工具的发展。它为COVID-19及其他传染病的精准诊断提供了新途径，并在生物标志物检测领域具有广阔的应用前景。

文章预览

本文由 中科院先进院陈艳 & 香港大学李文迪 团队提供！ 一、研究背景：   自COVID-19大流行以来，公共卫生体系面临了严峻的挑战，病例和死亡人数激增，对快速、准确、低成本的诊断工具的需求急剧增加。尽管现有的生物标志物检测方法已广泛应用，但它们在灵敏度和特异性方面仍存在不足。PCR技术虽然被视为核酸检测的金标准，但由于操作复杂、设备昂贵且耗时较长，难以实现现场快速检测。在这种背景下，纳米光子超构表面生物传感器凭借其独特的光学操控能力和对折射率变化的高度敏感性，成为了新的研究热点。这些传感器能够实时监测生物分子之间的动态相互作用，为疾病诊断提供了一种小型化且高效的解决方案。然而，传统超构表面传感器仍高度依赖昂贵的光谱仪设备，这大大限制了它们在实际应用中的普及。因此，高灵敏、无光谱 ………………………………