复旦大学先进晶体管材料与器件实验室
暨 高分子科学系魏大程课题组
Advanced Transistor Material and Device Laboratory & Wei's Group @ Fudan University

《Nano Letters》魏大程团队开发多探针DNA框架结构晶体管用于新冠核酸十合一混合样本检测

由于新冠肺炎疫情的持续爆发,已经导致数以万计的感染病例及死亡病例。日益增加的感染患者病例给公共医疗保健系统带来了巨大的负担,导致医疗资源匮乏以及经济发展停滞,已严重威胁到人们的日常生活了。新冠肺炎疫情的人际传播、社区传播以及隐匿传播模式亟需开发易于操作的诊断技术,可以快速从广泛的人群中识别出感染者,进而防止疫情爆发。而具有高检测通量的混合样本检测是应对大规模人群筛查最常用的方法,尤其适用于在人群患病率低于10%的地区。


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复旦大学魏大程课题组长期致力于研究新型场效应晶体管材料、晶体管设计原理以及在化学、生物传感领域的应用。日前,魏大程团队报道了一种多探针DNA四面体框架结构修饰的石墨烯场效应晶体管传感器,实现了对新冠核酸十合一混合样本的准确及灵敏的电学检测。


研究发现,在晶体管传感界面修饰上多靶标的DNA四面体框架结构探针,可同时靶向新冠RNAORF1abRdRp以及E基因区域,这种协同作用可以获得更高的结合亲和力,保证更大概率和更高的成功率去结合目标RNA。相比于传统的单链DNA探针以及单靶标DNA四面体框架探针,该多探针DNA四面体框架结构修饰的传感器实现了对新冠核酸的快速灵敏检测,平均响应时间约74秒,不需要扩增和提取过程。基于此,该传感器可以应用到新冠核酸的十合一混合样本的检测中,能够准确地检测出十合一混合的阳性样本,与金标准检测技术RT-PCR结果符合。该传感器极大的提高了核酸检测效率,在新冠疫情和其他传染病的人群规模筛查中显示出巨大的应用价值


日前,该成果以“Triple-ProbeDNA Framework-Based Transistor for SARS-CoV-2 10-in-1 Pooled Testing”为题发表于《纳米快报》(Nano Letters, 2022, DOI:10.1021/acs.nanolett.2c00415)。课题组博士生吴云根为论文的第一作者;复旦大学魏大程研究员、刘云圻院士、郭明权博士、王丽倩博士为论文共同通讯作者。研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市科委和复旦大学的支持。


论文链接:


https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.2c00415


课题组主页:www.weigroupfudan.com

文章分类: 其他成果
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