拉曼光譜儀有望在新冠病毒領(lǐng)域取得突破 發(fā)布日期：2020-08-19 09:18:25 文章來源：萊雷科技
近日，萊雷的云智能高頻表面掃描拉曼光譜儀在2020年再次在美國獲得“棱鏡獎”（質(zhì)量控制），成為全球連續(xù)兩年（2019年和2020年）獲得棱鏡獎（被稱為“全球光電子行業(yè)奧斯卡獎”）的企業(yè)。
daphi技術(shù)的獲獎產(chǎn)品可與表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）配合使用，在痕量分析、化學(xué)分析、環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用等領(lǐng)域被公認(rèn)為是一種很有前途的技術(shù)。其中，SERS技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用和病毒檢測領(lǐng)域具有許多潛在的優(yōu)勢。新型冠狀病毒是新型冠狀病毒。在全民抗擊新型冠狀病毒的關(guān)鍵時(shí)刻，利用點(diǎn)陣SERS技術(shù)可以在幾個(gè)月內(nèi)開發(fā)出一種快速、靈敏、準(zhǔn)確檢測新型冠狀病毒及其感染的新技術(shù)。它可以大大縮短診斷新冠狀病毒的時(shí)間，控制病毒的大面積傳播。防治政策及時(shí)提供了重要的科學(xué)依據(jù)。
目前，萊雷科技正與國際高校和科研機(jī)構(gòu)合作，研究基于高頻表面掃描拉曼技術(shù)的病毒檢測技術(shù)。該技術(shù)可與晶格SERS技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對拉曼基底上病毒的“均勻”檢測。多點(diǎn)受控SERS技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)對單個(gè)SERS底物上多個(gè)病毒的同步檢測，從而實(shí)現(xiàn)對新型冠狀病毒和其他感染的快速、高靈敏度、高準(zhǔn)確度的檢測。
一種新型冠狀病毒是許多病毒中的一種。病毒是一種體積小、結(jié)構(gòu)簡單、必須寄生于活細(xì)胞中的非細(xì)胞生物。它只含有DNA或RNA。它能以“復(fù)制”的方式迅速增殖，并能感染各種生命。當(dāng)某種病毒引起的傳染病出現(xiàn)時(shí)，快速診斷病毒種類和感染情況，可以實(shí)現(xiàn)病毒性疾病的早期發(fā)現(xiàn)和預(yù)防，有效減少病毒性傳染病的大面積傳播和感染，為防治政策提供重要的科學(xué)依據(jù)。因此，“病毒檢測”能起到非常重要的作用，甚至對于根除由相關(guān)病毒引起的傳染病也是決定性因素之一。那么，病毒檢測的方法和特點(diǎn)是什么？
“培養(yǎng)細(xì)胞的顯微觀察”要求較高的實(shí)驗(yàn)室條件和復(fù)雜的操作。如果進(jìn)行病毒類型鑒定，檢測將需要很長時(shí)間。酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）、免疫印跡法（IBT）等免疫學(xué)方法靈敏度高，但成本高，檢測價(jià)格高；聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）等方法：由于需要復(fù)雜的熱循環(huán)系統(tǒng)，專業(yè)操作，試劑耗材昂貴、易污染、假陽性等；病毒基因的生物傳感器檢測方法，由于生物傳感器靈敏度不夠或某些熒光檢測會遇到光漂白等問題，如何進(jìn)一步提高病毒基因檢測的靈敏度和準(zhǔn)確性，已成為迫切需要解決的問題
綜上所述，傳統(tǒng)的病毒檢測方法存在檢測條件苛刻、操作復(fù)雜、檢測成本高、檢測時(shí)間長、靈敏度和準(zhǔn)確性高等問題。因此，開發(fā)一種快速、靈敏、特異的病毒檢測技術(shù)已迫在眉睫。近年來，表面增強(qiáng)拉曼光譜儀散射（SERS）生物傳感器技術(shù)以其高靈敏度和SERS光譜的“指紋”特性在生物檢測和分析中得到了廣泛的應(yīng)用。
醫(yī)學(xué)界已達(dá)成共識，SERS技術(shù)在病毒基因檢測應(yīng)用中具有五大優(yōu)勢：SERS檢測技術(shù)靈敏度高，達(dá)到單分子檢測水平；SERS光譜峰值比熒光光譜窄兩個(gè)數(shù)量級，它提供了大量獨(dú)特而尖銳的分子振動帶，使SERS更適合于多種檢測；對被測樣品的SERS檢測要求很小，水的拉曼散射很弱，即使水溶液中分析物的濃度很小，也可以在原位無需復(fù)雜的樣品預(yù)處理過程；與熒光技術(shù)相比，SERS不易發(fā)生“光漂白”。
然而，影響SERS靈敏度的因素很多。目前報(bào)道的用于病毒檢測的SERS底物只能特異性地增強(qiáng)一些分子鍵，而目前的拉曼檢測技術(shù)是焦點(diǎn)檢測技術(shù)，它只能獲得焦點(diǎn)附近（通常小于50μm）的拉曼信號。由于物質(zhì)在底物上的分布不均勻，很難獲得完整的、重復(fù)性很高的病毒拉曼信號，很難準(zhǔn)確地識別出完整的病毒。
為了解決上述問題，最終實(shí)現(xiàn)SERS對病毒的快速、高靈敏度、高準(zhǔn)確度檢測的效果，大海科技正與國際高校和科研機(jī)構(gòu)密切合作，基于高頻表面掃描拉曼技術(shù)結(jié)合點(diǎn)陣?yán)鰪?qiáng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對拉曼基底上病毒的統(tǒng)一檢測。另外，利用多點(diǎn)控制拉曼增強(qiáng)測量技術(shù)是有希望的。目前，在一個(gè)SERS基底上同時(shí)檢測到多個(gè)病毒。
2近兩年來，連續(xù)深耕相關(guān)技術(shù)獲得了國際獎項(xiàng)
表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）是指吸附在粗糙的貴金屬表面上的探針分子在入射激光照射下拉曼散射信號顯著增強(qiáng)的一種光學(xué)現(xiàn)象。利用高活性的SERS基底，可以獲得顯著增強(qiáng)的拉曼散射信號。SERS由于其散射峰窄、分辨率高、靈敏度高，可廣泛應(yīng)用于復(fù)雜條件下多組分物質(zhì)的分析檢測，在痕量分析、化學(xué)分析、環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域開辟了廣闊的應(yīng)用前景。
對于這樣一個(gè)正在崛起、充滿希望的領(lǐng)域，世界上最權(quán)威、最知名的期刊《laserfocusworld》（創(chuàng)刊于1965年）對這樣一個(gè)新興的、充滿希望的領(lǐng)域給予了高度關(guān)注。在業(yè)內(nèi)權(quán)威頒發(fā)的年度獎項(xiàng)中，拉曼相關(guān)項(xiàng)目將于2019年和2020年舉行。
“Laserfocusworld”授予“達(dá)奇科技”云端AI手持式拉曼光譜儀2019年“棱鏡獎”（探測器和傳感器）和2019年“創(chuàng)新獎”白金獎。這是中國企業(yè)首次獲得“棱鏡獎”和“創(chuàng)新獎”白金獎。之所以獲獎，是因?yàn)樗鞘澜缟吓_基于云平臺和人工智能的手持式拉曼光譜儀，具有廣闊的應(yīng)用前景。也可用于藥品、珠寶、藥品等民用市場的藥品檢測和監(jiān)控。其中，云平臺支持現(xiàn)場設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳和更新，即使沒有，設(shè)備也有直觀的用戶界面，并與“大凱科技”的dataa1智能手機(jī)進(jìn)行了集成。它是市場上集成了多種傳感器（GPS、NFC、攝像頭、指紋、虹膜等）的拉曼光譜儀。
此外，“l(fā)aserfocusworld”還向云端智能高頻表面掃描拉曼光譜儀頒發(fā)了2020年“棱鏡獎”（質(zhì)量控制）。這使得大凱科技成為全球首家連續(xù)兩年獲得“棱鏡獎”的高科技企業(yè)，凸顯了全球光電行業(yè)對拉曼技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用的高度重視和相關(guān)成果的高度認(rèn)可?！薄癓aserfocusworld”指出，他們給出的理由是：由于用于區(qū)域掃描的微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）掃描鏡，激光束可以使用李薩如掃描算法在可線性調(diào)整的矩形區(qū)域上快速、定向地掃描。這種拉曼快速掃描檢測機(jī)制很大限度地減少了激光對樣品的損傷，可用于易燃或深部探測。此外，利用MEMS掃描鏡的精確定位特性，可以實(shí)現(xiàn)對選定區(qū)域的點(diǎn)陣測量，獲得整個(gè)表面的拉曼信號，可用于多點(diǎn)測量和精確分析，以揭示樣品的非均質(zhì)性。
縱觀人類發(fā)展的整個(gè)歷史，每次病毒的規(guī)模被消滅，再加上許多新技術(shù)的幫助，消滅病毒的速度就提高了。團(tuán)結(jié)一致，打贏“流行病”的仗；打“流行病”需要利器！目前，新型冠狀病毒新型冠狀病毒已進(jìn)入關(guān)鍵階段。這對高靈敏度、高準(zhǔn)確度的新型冠狀病毒檢測具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。Davi technology公司正在全球光學(xué)和光電子行業(yè)通過其高度發(fā)達(dá)的拉曼和SERS相關(guān)技術(shù)開發(fā)的病毒檢測技術(shù)，幫助快速開發(fā)新的冠狀病毒。高效的檢測，為最終的防疫勝利，貢獻(xiàn)自己的力量。
