My-SPACE：倏逝波生物传感技术助力冠状病毒监测与危害评估

作为近百年来最严重的传染病，新型冠状病毒（SARS-CoV-2）疫情造成数百万人死亡和巨大的经济损失，尽管疫情管理早已进入“乙类乙管”阶段，但病毒仍然在间歇流行。该病毒连同SARS-CoV，MERS-CoV等冠状病毒自21世纪以来严重危害人类生命健康。新冠病毒作为RNA病毒，通过惊人的突变能力实现传播能力的增强，特别是其识别宿主细胞受体hACE2的S蛋白。传统的抗体或核酸探针检测方法在面对频繁变异的病毒时效能降低，亟需新的检测策略来适应病毒进化趋势。

近日，国际著名期刊《Biosensors and Bioelectronics》在线发表了一篇题为“A Multifunctional Evanescent Wave Biosensor for the Universal Assay of SARS-CoV-2 Variants and Affinity Analysis of Coronavirus Spike Protein-hACE2 Interactions”的研究论文，通过聚焦hACE2这个不变的关键靶点，为新冠病毒变异株的检测提供了创新的解决方案。该研究发展了一种基于冠状病毒S蛋白与人类血管紧张素转换酶hACE2相互作用的光纤倏逝波生物传感器（命名为My-SPACE），能够快速精准检测新冠病毒及其变种，并对病毒传播风险进行初步评估、预警。首都医科大学的姜博博士和解放军疾病预防控制中心的杨益副主任医师为本论文的共同第一作者，首都医科大学郝荣章教授、陈瑞教授和中国人民大学龙峰教授为共同通讯作者。

My-SPACE利用光纤倏逝波技术，通过竞争结合检测模式实现对新冠病毒及其变种的快速检测。传感光纤表面修饰野生型新冠病毒的S蛋白，被测样本与其竞争性结合工作液中的Cy5.5-hACE2信号分子。该方法使得My-SPACE能够在10分钟内自动检测出SARS-CoV-2及其变种，且检测灵敏度和时间明显优于传统的ELISA方法。My-SPACE对临床样本的检测特异性为100%，灵敏度为94%。此外，My-SPACE还能准确表征hACE2与各冠状病毒S蛋白的相互作用强弱，其表征的SARS-CoV-2突变株、SARS-CoV和hCoV-NL63S蛋白对hACE2亲和力结果与SPR方法基本一致。此外，My-SPACE传感光纤可重复使用40次以上，设备小巧便携，适用于现场应用。

My-SPACE不仅具备自适应新冠病毒突变的快速检测能力，还具有初步监测和预警潜在冠状病毒在人间传播风险的潜力。该技术的开发将为公共卫生安全提供重要的数据支持和技术保障，有望在未来应对新冠病毒及其他新兴传染病的检测和预警中发挥重要作用。