美国西北大学跨学科科学家团队开发出新技术，可以创建一种快速的艾滋病毒感染即时检测方法，与传统实验室艾滋病毒检测相比，只需极短的时间，而且无需在临床实验室处理或确认结果时紧张地等待。
HIV 诊断技术传统上依赖于检测感染数周后形成的 HIV 特异性抗体。这限制了它们在早期检测中的应用，使患者护理和 HIV 预防工作变得复杂。检测 HIV 抗体和 p24 抗原（HIV 感染的早期标志）的较新测试现在是诊断的黄金标准，但需要临床实验室来运行结果，导致处理时间更长、成本更高，并且需要多次就诊。
《生物传感器与生物电子学》杂志发表的一项研究中描述的技术利用纳米机械平台和微小悬臂在几分钟内以高灵敏度检测多种 HIV 抗原。
这些硅悬臂价格低廉，易于批量生产，并且可以轻松配备数字读数装置。该技术内置于太阳能设备中，可以应用于世界上难以到达的地区，在这些地区，早期检测仍然是一项挑战，无需等待实验室即可为弱势群体提供快速干预。
西北大学病毒学家、这项研究的共同作者Judd F. Hultquist说：“我们希望这项技术能够促进艾滋病毒新型即时诊断方法的开发，以改善患者的健康状况并帮助消灭这种流行病。”
在证明其在检测导致 COVID-19 的 SARS-CoV-2 病毒和现在的 HIV 方面的有效性后，该团队相信，该生物传感器在检测其他疾病时将继续证明其有效性。他们说，下一个潜在目标可能是麻疹，随着美国多个州病例的增加，麻疹是另一种急需即时干预的传染病。
该团队由共同通讯作者、材料工程师 Vinayak Dravid、病毒学家 Hultquist 和合著者、Dravid 实验室的微纳米制造专家 Gajendra Shekhawat 领导。
“当我们 20 年前首次开发微悬臂技术时，我意识到这项技术具有广泛的适用性，”Dravid 说道。“它是一种非常强大的工具，取决于三个基本因素：敏感性、抗原抗体亲和力和特异性。这正是 HIV 发挥作用的地方，因为 HIV 非常危险，它会变异，因此没有独特的抗体。我们必须想办法克服这一挑战。”
研究小组从 p24 抗原的纯样本开始，在镀金微悬臂的每个“手指”上涂上多层抗体，以测量 p24 与表面的结合强度，这将导致悬臂弯曲到可测量和可量化的程度。
经过这一概念验证后，该团队引入了人类血液样本，这比纯化样本复杂得多。传感器仅在存在 p24 的样本中继续弯曲，显示出高度特异性。
最后，科学家在微悬臂的不同“手指”上添加了两种抗体，以更广泛地覆盖所有 HIV 亚型。即使浓度非常低，当引入 HIV 特异性抗原时，测试也能准确响应。
“为了解决 HIV 的遗传多样性问题，我们使用了广泛交叉反应抗体 (ANT-152 和 C65690M) 来实现 HIV 检测，”Shekhawat 说道。“这可以准确检测各种 HIV-1 亚型，确保全球环境下的可靠性。”
为了简化诊断过程，并及时提供医疗护理，研究小组设想开发一种即时诊断测试，以同时检测艾滋病毒、乙型肝炎和丙型肝炎抗原，并在艾滋病毒感染者中肝炎合并感染的检测率上较高，如果不及时治疗，可能导致严重的肝脏并发症。
参考来源：Angel Green Samuel et al, Nanomechanical Systems for the rapid detection of HIV-1 p24 antigen,Biosensors and Bioelectronics(2025).DOI: 10.1016/j.bios.2025.117395
