革命性硅基"元表面"：快速检测毒素、病毒、癌症和更多疾病

一项颠覆性的技术正在崭露头角：新型硅基光学生物芯片能够以前所未有的速度和精准度，快速检测出毒素、病毒、癌症等多种疾病。生物芯片不仅是科研人员和临床医生的得力助手，更是一项潜在的基因筛选革命，可将病毒和疾病检测变得廉价、迅捷。

这一突破性技术近日在《自然-通讯》（Nature Communications）上发布的一项研究中引人瞩目。该研究描述了一种利用生物芯片进行快速基因筛选的新技术，从而实现快速、高效的病毒和疾病检测。据悉，这一技术的应用潜力甚至引发了一家新公司（Pumpkinseed Bio）的成立，以加速将其推向市场。

这项令人瞩目的技术由斯坦福大学的科学家开发，旨在迅速检测COVID-19病毒（SARS-CoV-2）基因片段。这一技术利用微型硅盒阵列构建了一个独特的"元表面"，这些盒子微小而精致，不仅高度精准地聚焦近红外电磁辐射，还能够以更简单的方式进行光学显微镜检测。研究人员将包含特定核苷酸序列的基因片段固定在硅盒上，随后通过电磁波长变化显示目标基因的存在，使得检测过程更加便捷高效。

据斯坦福大学的应用物理学家詹妮弗-迪昂（Jennifer Dionne）介绍，这一生物芯片甚至可以在微升级样本中检测到仅有4000个拷贝的目标基因，无需传统繁琐的聚合酶链反应（PCR）技术。这种高灵敏度和高效率的特点，使得它能够轻松应对鼻腔样本中典型浓度的SARS-CoV-2病毒片段，同时在几分钟内检测出DNA链和蛋白质，为感染程度提供关键信息。

这一技术的应用广泛而深远，不仅可以应用于临床诊断，还可以拓展至实验室外的分子追踪，为环境科学家提供全新的基因探测解决方案。斯坦福大学的迪昂及其团队创办的Pumpkinseed Bio公司，正计划将其研究成果迅速商业化。他们的目标是打造一种多功能生物芯片，能够同时检测多种疾病生物标志物。分子生物学家、蒙特雷湾水族馆研究所首席执行官克里斯-肖林（Chris Scholin）表示，这项技术在环境监测领域有着巨大潜力，同时在临床诊断领域也将与多种竞争解决方案展开竞争。