科研动态：深入挖掘核酸检测技术的突破点与挑战

在大连理工大学物理学院先进光学与光纤传感技术团队的支持下，彭伟教授和张扬副教授联合中国计量大学展开了合作研究。他们致力于开发一种基于倾斜光纤布拉格光栅（TFBG）的高灵敏度核酸检测系统，该系统的研究成果已经发表在《生物传感器与生物电子学》上。

核酸作为生命体内信息传递和遗传物质的重要载体，其检测对于疾病诊断、治疗方案制定以及公共卫生管理至关重要。然而，现有的核酸检测方法虽然精确，但往往成本高昂且操作复杂，因此探索新的、高效、经济实惠的检测手段成为科学界的一个热门话题。

为了应对这一挑战，彭伟教授和张扬副教授团队提出了一个创新性的解决方案，即利用TFBG来实现超低成本、小型化并具备快速临床应用能力的核酸检测平台。相较于常见的克雷奇曼棱镜等其他结构，这种设计显著优化了成本效益比，同时保持了或甚至提高了测试速度。

该系统中，TFBG通过引发包层模式，在薄金涂层中诱导表面等离子体共振，从而实现了对微小量DNA分子的极端敏感性识别。这一技术不仅打破了无标记光纤生化核酸传感领域的一系列限制，还扩展了从亚摩尔到皮莫耳的大范围动态测量能力，并达到了10^-18M最低可测浓度，是目前所知所有类似设备中的最低记录值。

这种重大创新为临床诊断、药物研发以及疾病预防提供了一线希望，它们将能够更早地发现潜在问题，为患者提供更加准确及及时的地面诊断。此外，这项技术的小巧设计使其适用于现场快速响应，并有助于提升当今世界面临多种突发公共卫生事件时迅速采取行动的能力。

相关论文详情可以通过以下链接获取：https://doi.org/10.1016/j.bios.2023.115719