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(lái)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(guó)獲得“棱鏡獎(jiǎng)”（質(zhì)量控制），成為全球連續(xù)兩年（2019年和2020年）獲得棱鏡獎(jiǎng)（被稱為“全球光電子行業(yè)奧斯卡獎(jiǎng)”）的企業(yè)。
daphi技術(shù)的獲獎(jiǎng)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(cè)、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(cè)領(lǐng)域具有許多潛在的優(yōu)勢(shì)。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(kāi)發(fā)出一種快速、靈敏、準(zhǔn)確檢測(cè)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(guó)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(cè)技術(shù)。該技術(shù)可與晶格SERS技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)拉曼基底上病毒的“均勻”檢測(cè)。多點(diǎn)受控SERS技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)SERS底物上多個(gè)病毒的同步檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)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(cè)。
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(jiǎn)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(cè)”能起到非常重要的作用，甚至對(duì)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(cè)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(cè)將需要很長(zhǎng)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(cè)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(yáng)性等；病毒基因的生物傳感器檢測(cè)方法，由于生物傳感器靈敏度不夠或某些熒光檢測(cè)會(huì)遇到光漂白等問(wèn)題，如何進(jìn)一步提高病毒基因檢測(cè)的靈敏度和準(zhǔn)確性，已成為迫切需要解決的問(wèn)題
綜上所述，傳統(tǒng)的病毒檢測(cè)方法存在檢測(cè)條件苛刻、操作復(fù)雜、檢測(cè)成本高、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、靈敏度和準(zhǔn)確性高等問(wèn)題。因此，開(kāi)發(fā)一種快速、靈敏、特異的病毒檢測(cè)技術(shù)已迫在眉睫。近年來(lái)，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(cè)和分析中得到了廣泛的應(yīng)用。
醫(yī)學(xué)界已達(dá)成共識(shí)，SERS技術(shù)在病毒基因檢測(cè)應(yīng)用中具有五大優(yōu)勢(shì)：SERS檢測(cè)技術(shù)靈敏度高，達(dá)到單分子檢測(cè)水平；SERS光譜峰值比熒光光譜窄兩個(gè)數(shù)量級(jí)，它提供了大量獨(dú)特而尖銳的分子振動(dòng)帶，使SERS更適合于多種檢測(cè)；對(duì)被測(cè)樣品的SERS檢測(cè)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(wú)需復(fù)雜的樣品預(yù)處理過(guò)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(cè)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(cè)技術(shù)是焦點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)，它只能獲得焦點(diǎn)附近（通常小于50μm）的拉曼信號(hào)。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(hào)，很難準(zhǔn)確地識(shí)別出完整的病毒。
為了解決上述問(wèn)題，最終實(shí)現(xiàn)SERS對(duì)病毒的快速、高靈敏度、高準(zhǔn)確度檢測(cè)的效果，大?？萍颊c國(guó)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(duì)拉曼基底上病毒的統(tǒng)一檢測(cè)。另外，利用多點(diǎn)控制拉曼增強(qiáng)測(cè)量技術(shù)是有希望的。目前，在一個(gè)SERS基底上同時(shí)檢測(cè)到多個(gè)病毒。
2近兩年來(lái)，連續(xù)深耕相關(guān)技術(shù)獲得了國(guó)際獎(jiǎng)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?lè)肿釉谌肷浼す庹丈湎吕⑸湫盘?hào)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(hào)。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(cè)，在痕量分析、化學(xué)分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域開(kāi)辟了廣闊的應(yīng)用前景。
對(duì)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(duì)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(jiǎng)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(jiǎng)”（探測(cè)器和傳感器）和2019年“創(chuàng)新獎(jiǎng)”白金獎(jiǎng)。這是中國(guó)企業(yè)首次獲得“棱鏡獎(jiǎng)”和“創(chuàng)新獎(jiǎng)”白金獎(jiǎng)。之所以獲獎(jiǎng)，是因?yàn)樗鞘澜缟吓_(tái)基于云平臺(tái)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(chǎng)的藥品檢測(cè)和監(jiān)控。其中，云平臺(tái)支持現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳和更新，即使沒(méi)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(chǎng)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(jiǎng)”（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(jiǎng)”的高科技企業(yè)，凸顯了全球光電行業(yè)對(duì)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。”“Laserfocusworld”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(cè)機(jī)制很大限度地減少了激光對(duì)樣品的損傷，可用于易燃或深部探測(cè)。此外，利用MEMS掃描鏡的精確定位特性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)選定區(qū)域的點(diǎn)陣測(cè)量，獲得整個(gè)表面的拉曼信號(hào)，可用于多點(diǎn)測(cè)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(duì)高靈敏度、高準(zhǔn)確度的新型冠狀病毒檢測(cè)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(guò)其高度發(fā)達(dá)的拉曼和SERS相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)的病毒檢測(cè)技術(shù)，幫助快速開(kāi)發(fā)新的冠狀病毒。高效的檢測(cè)，為最終的防疫勝利，貢獻(xiàn)自己的力量。
