血液是病毒的聚集地,,許多未現(xiàn)端倪的疾病都能通過驗血檢測出來。然而,,傳統(tǒng)的驗血手段需血量大,、速度慢,且誤差較大,,對于一些傳染病的監(jiān)控相當不利,。隨著基因科技、納米技術,、微電子技術的發(fā)展,,更加精確、快速的病毒檢測手段出現(xiàn)了,,或許在不久的將來,,人們就能使用這些高科技檢測儀器,更好地避免傳染病,。
根據(jù)電流探測病毒
美國哈佛大學的查里斯·里貝爾等人,,使用納米尺寸的晶體管,探測流行性感冒病毒,。里貝爾的研究小組在以納米線為基礎的晶體管,,表面鍍一層抗體,將其轉變成病毒探測器,,病毒經由很細小的通道被導引至晶體管內,。由于病毒是帶電微粒,因此當病毒經過晶體管時,,管中的電流會隨之改變,。由于納米晶體管具有放大功能,因此該裝置具有極高的單一分子靈敏度,。
此外,,若以不同抗體調整數(shù)組中不同的納米線,則可以同時探測多種病毒,。里貝爾的研究小組正在設計可以同時探測100種病毒的儀器,。同時,他們希望進一步提升該儀器的靈敏度,,用以探測單一核酸和蛋白質,。
根據(jù)基因種類分離病毒
日本開發(fā)出只需20秒就能檢測出病毒等微生物的基因芯片,為迅速診斷一些傳染病開辟了道路,。由日本物質材料研究所,、德島大學和島津制作所的研究人員開發(fā)的這種基因芯片,由石英材料制成。芯片表面有寬25微米的溝槽,,槽內并列排放由微細技術加工而成的高2.7微米,、直徑500納米的石英細柱。
檢測前,,研究人員先用熒光物質給待測樣本中的基因做上標記,,然后把待測樣本溶液注入槽內,,加上電壓,,溶液就會在槽內流動,使細柱發(fā)生振蕩,,再根據(jù)病毒基因大小將不同基因分離開來。例如,,把人的血液樣本注入槽內,,由于白細胞基因等人類基因的尺寸較大,因此細柱振蕩后,,這些基因移動速度較慢,;而病毒基因的尺寸較小,細柱振蕩后,,病毒基因移動速度較快,。科學家通過照相機拍攝的圖像,,可以觀察到分離出來的基因,,并確定它們的種類。
在實驗中,,研究人員僅用20秒鐘就查出了噬菌體的基因,。他們認為,如果調整納米柱的間距,,可以精確分離各種大小不同的基因,。如果對血液樣本進行特殊的預處理,還可在短時間內查出每個人基因的差異,,從而預測藥物對人體不良反應的大小,。
稱重病毒
病毒的重量各不相同,如果能稱出每種病毒的重量,,制作一個病毒重量標準表,,以后只要測出某個病毒的重量,再與標準表對照,,就能判斷這個病毒的種類,。
美國康奈爾大學的研究人員哈羅德·克雷格等人設計出一個納米機電器件,該器件可稱出質量小至1阿克(100億億分之1克)的病毒。器件中的核心部件是一個由晶體硅元件制作的長4微米,、寬500納米的振蕩懸臂,。當一個病毒粒子停留在懸臂上時,懸臂的振蕩頻率會由此改變,。懸臂振蕩頻率的改變可由測量反射自晶體的激光得知,,進而計算出病毒粒子的重量??的螤柎髮W的研究人員利用化學鍍膜的方法,,在懸臂表面鍍上一層對特定病毒敏感的抗體,接著將懸臂浸入含有病毒的溶液中,,病毒會附著在器件表面,,然后再把器件從溶液中拿出,測量振動頻率,??死赘癖硎荆撈骷撵`敏度很高,,連幾個病毒粒子都可以快速地探測并鑒定出來,。
傾聽病毒的聲音
英國科學家研究出一種新技術,,能夠通過傾聽病毒從特殊裝置上飛出時產生的聲音,,檢測病毒的類型。英國劍橋大學的科學家在晶體表面涂上抗體,,釋放出病毒與抗體分子結合,,然后施加電壓使晶體進行快速振動。隨著電壓的升高,,晶體振動速度加快,,病毒與抗體之間的結合會因此而斷裂,,促使病毒從晶體表面飛出,。科學家說,,在這一過程中,原先使病毒與抗體結合的能量有一部分將以聲波的形式釋放,,也就是說,,病毒從晶體表面飛出時會發(fā)出一個微小的聲音。不同的病毒與抗體的結合力量強弱不同,,因此病毒被彈出晶體表面所需的電壓也不相同,。監(jiān)聽病毒飛出的聲音,,結合當時電壓的強弱,,就能判定病毒的類型,。科學家已對一種皰疹病毒進行了此項試驗,。他們希望進一步改良這種技術,,使它成為一種能通過便攜式簡單設備進行的精確、快捷,、廉價的病毒檢測方法。
肉眼查病毒
人和動物在感染病毒之后,,體內會立即啟動免疫系統(tǒng),,產生一些對抗病毒蔓延的抗體。因此,,不少研究人員希望通過檢測抗體,間接地檢測病毒是否存在以及存在的濃度,。
根據(jù)這一設想,日本全藥工業(yè)公司和京都工藝纖維大學的研究人員組成的研究小組,,開發(fā)出一種僅用15分鐘就可目測確診病毒感染的新技術,。他們研制出一種白色混濁試劑,其中含有能與抗體發(fā)生反應的特殊蛋白質,。將這種試劑與血液混合,,如果待檢測血液中存在抗體,就會產生沉淀,,研究人員用肉眼就可判斷人和動物是否已感染待檢測病毒,。
尋找病毒潛伏位置
美國哈佛醫(yī)學院分子成像研究中心的研究小組,給患者注射磁性納米微粒,,可在患者體液與細胞組織中找出病毒,。此種技術使用的磁性納米微粒具有氧化鐵核心以及多糖外層,多糖使得抗體很容易依附在微粒表面,。將納米微粒添加在人體體液樣本中,,給患者注射,如果患者體內有病毒,,病毒就會黏附在微粒表面的抗體上,,形成一大簇能被磁共振成像儀掃描檢測出的顆粒。研究人員聲稱,,此系統(tǒng)已成功地在血液樣本中檢測出引起唇疹的皰疹病毒,,以及引起感冒的腺病毒,。研究人員希望該技術在幾年之內即能在病人體內進行病毒檢測。