口袋藏利器能识别病毒

□凌启渝

感冒了，咳嗽了，你很想知道是否病毒引起的，最好还能知道具体是哪种病毒。

你需要拿生物样本送交检测，以确定存在哪些病毒（如果有的话），不过这得交到有识别病毒设备的实验室，这些设备体积大，价格昂贵，而你拿到结果还要等几天，可能到时候你的感冒已经好了（当然，那也很高兴）。

美国宾夕法尼亚州立大学和纽约大学的科学家合作开发了一款称为VIRRION的廉价手持小工具，它只有几厘米宽，据称可以在几分钟内捕获并识别病毒。

说起VIRRION的工作原理，可有一比，就像是开有不同大小圆孔将苹果橘子蘑菇分级的工具。装置内部有一个垂直排列的碳纳米管阵列，其中的纳米管直径经过特别的计算、制作，从小到大，间隔精确配套；而各纳米管之间的空隙也在制造过程中精心调整。最后达成的效果是，当液体形态的生物样本通过这个装置时，纳米管阵列就可以将各种大小的病毒分子分别捕获（当然也可能是“一无所获”）。

一旦捕获了各种病毒，VIRRION会借助拉曼光谱对之识别。这个过程包括用激光照射样品，将其分子激发，然后监测那些振动分子散射光的模式。而上面讲到的碳纳米管里，还添加过金纳米粒子，这是原来增强拉曼信号强度的。

VIRRION小工具配备了经过“训练”的机器学习算法，它掌握了众多已知病毒分子的信号特征，一一储存在库。使用时只需将接收到的拉曼信号与库里的信号进行匹配，设备就能完成对信号的分析。

他们的研究论文发表在《美国国家科学院学报》上。作者之一的Ying Ting Yeh教授解释说，“我们整合了一个梯度排列的碳纳米管阵列，以便根据大小分别捕获各种病毒，再用拉曼光谱进行原位检测。便携式平台能在几分钟内、从几毫升临床样本中富集病毒颗粒。”

科学家们希望进一步开发这项技术后，能在医生诊室或远程医疗现场使用。当然，农民牧民也能用它在现场检查作物和牲畜的疾病。