新型冠状病毒疾病的持续暴发已在全球蔓延，并对140多个国家的公共卫生构成威胁。近日，我校实验中心盖秩舶博士在苏黎世大学访学期间，带领所在实验室检测团队，一直战斗在瑞士抗疫一线，并与瑞士的专家一起开发了等离子体光热效应(PPT)和局部表面等离子体共振(LSPR)传感转导的双功能等离子体生物传感器，该研究发现为临床新型冠状病毒疾病(COVID-19)诊断提供了一个可替代和有前途的解决方案。研究结果以Dual-functional plasmonic photothermal biosensors for highly accurate severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 detection为题发表在美国化学协会顶刊《ACS Nano》（IF13.9）杂志上。

可靠的疾病实验室诊断一直是促进公共卫生干预的首要优先事项之一。常规使用的逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)是目前COVID-19诊断的参考方法。然而，在病毒爆发的早期阶段，PCR诊断的假阴性或假阳性错误屡见报道，严重影响COVID-19的快速诊断及后续治疗。山东中医药大学实验中心盖秩舶副教授与瑞士联邦理工大学(ETH)材料与环境系团队及瑞士苏黎世大学医院Gerd Kullak-Ublich教授合作开发出双功能等离子体生物传感器，该传感器结合等离子体光热效应(PPT)和局部表面等离子体共振(LSPR)感应传导，可对COVID-19的临床诊断提供可选择且有前途的解决方案。携带互补DNA目的探针的纳米金颗粒(AuNIs)可以通过核酸杂交对SARS-CoV-2冠状病毒序列进行敏感检测。为了获得更好的传感性能，当以等离子体共振频率照明时，在同一AuNIs芯片上产生等离子体热效应(PPT)。定位的PPT可以提高原位杂交温度，便于对两个相似的基因序列进行准确的鉴别。双功能LSPR生物传感器对选定的SARS-CoV-2序列表现出很高的灵敏度，最低检测限值为0.22 pM，并允许在多基因混合物中精确检测特定的目标。

图1 实验装置和系统优化

本研究开发的双功能等离子体系统已经成功地证明了对SARS-Cov-2病毒检测的高灵敏度、快速和可靠的诊断能力，有望提供可靠且易于实现的诊断平台，提高临床试验的诊断准确性，缓解PCR检测的压力。