光電協進會(PIDA)指出，為了對抗冠狀病毒疫情，科學界積極投入研究，希望及早平息疫情，現在測量與分析空氣中污染物的研究實驗室也加入行列，有團隊開發能夠快速、可靠地檢測冠狀病毒菌株(SARS-CoV-2)的感測器，有助於公共場所的監測。

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過去大多數實驗室使用分子方法來檢測可能導致呼吸道感染的病毒。這種被稱為逆轉錄聚合?鏈反應(RT-PCR)的方法可以檢測到極少量的病毒，但可能很耗時且容易出錯。有鑑於此，蘇黎世聯邦理工學院空氣質量和顆粒技術小組與瑞士聯邦材料科學與技術實驗室的小組開發了一種替代測試方法，利用熱效應的光學生物感測器可安全又可靠地檢測病毒。

該團體是將電漿光熱(PPT)與局部表面電漿共振(LSPR)的技術結合在玻璃基板上微小的二維金奈米粒子晶片，形成具有雙重功能的電漿生物感測器。而與SARS-CoV-2病毒的特定RNA序列匹配的人造DNA受體被移植到金奈米晶片上，而被DNA受體功能化的金奈米晶片可通過核酸雜交對SARS-CoV-2病毒的選定序列進行靈敏檢測。

圖1 結合電漿光熱(PPT)與局部表面電漿共振(LSPR)的技術可偵測病毒菌株

資料來源：Photonics.com

當病毒的分子結合到奈米結構的表面時，激發的電漿場內的局部折射率會發生變化，位於裝置背面的光學感測器可測量此變化，用以確定樣品是否包含SARS-CoV-2的RNA鏈。為了強化感測效能，當以電漿共振頻率照射金奈米晶片時，會在晶片上產生熱，而局部熱量能夠提高受體溫度，並有助於準確區分兩個相似的基因序列。

根據該團隊的研究人員表示，他們用SARS-CoV（引發2003年SARS大流行的病毒）對感測器進行了測試，這兩種病毒（SARS-CoV和SARS-CoV-2）的RNA只是略有不同。 不過從測試結果可以清楚地看出，感測器可以清楚地區分兩種病毒的非常相似的RNA序列，而且只要幾分鐘就可以看出測試結果。

雖然該實驗室所開發的感測器還無法在火車站或機場航站等人群頻繁走動的區域測量病毒濃度，因為其中仍然需要許多開發步驟，舉例來說，需要一個系統將空氣吸入，把氣溶膠濃縮在其中，並從病毒中釋放RNA，這些步驟都仍然需要開發，不過一旦感測器準備就緒，就可以利用它的原理來分辨病毒，幫助及早發現流行性病毒的存在。