西班牙国家研究委员会(CSIC)的一个小组开发了一种生物传感器，可以在感染后的第一周内检测出1型HIV。在人血清上进行的实验检测到了p24抗原(一种存在于HIV-1病毒中的蛋白质)。该新技术已获得CSIC的专利，其检测蛋白质的浓度比现有技术低100,000倍。此外，总测试时间为4小时45分钟，这意味着可以在同一天获得临床结果。这项研究发表在《 PLOS ONE》杂志上。

该生物传感器将微机械硅结构与金纳米颗粒相结合，两者均已通过p24特异性抗体功能化。在免疫测定程序结束时，p24被夹在金纳米颗粒和微机械硅结构之间。金纳米颗粒具有被称为等离子体激元的光学共振。这些能够非常有效地散射光，并且已成为过去十年来在光学领域吸引最多兴趣的结构之一。微机械结构是出色的机械传感器，能够检测到分子间力一样小的相互作用。这两种结构的组合产生了机械信号和光学信号，两者相互放大，产生了显着的灵敏度，可以检测到p24。

该技术已获得CSIC的专利，也已用于某些类型癌症的早期检测。“芯片本身(物理部分)对于HIV检测和癌症生物标志物检测是相同的。化学部分-我们应用的解决方案-发生了什么变化，因此它可以对我们所寻找的内容做出相应的反应。这就是为什么我们的基础工作专注于开发这项新技术的原因”，CSIC研究人员哈维·塔马约(Javier Tamayo)指出，他在马德里微电子研究所工作。

“生物传感器使用的结构是使用成熟的微电子技术制造的，因此可以进行大规模，低成本的生产。Tamayo指出，这再加上其简单性，可能使其成为在发展中国家使用的绝佳选择。

生物传感器的工作原理

该实验开始于在37°C下将传感器上的一毫升人血清孵育1小时，以使任何现有的HIV-1 p24抗原与位于传感器表面的捕获抗体结合。接下来，将其在37°C(尽管在这种情况下与金纳米颗粒)一起再孵育15分钟，以便可以标记捕获的p24蛋白。

最后，漂洗所得材料以除去任何未结合的颗粒。“测试总共需要4个小时45分钟，这确实非常快。实际上，要确认诊断，您甚至可以重复进行测试，并且临床结果可以在进行体检的同一天返回。CSIC研究人员解释说，结果具有统计学意义，可以适应医疗要求。

HIV检测系统

急性人类免疫缺陷病毒感染定义为从病毒获取到血清转化的时间，即血液中可检测到的针对HIV的抗体的发作。

如今，有两种方法可以检测血液中的艾滋病毒。首先，可以通过使用核酸扩增试验(NAAT)检测血液中的病毒RNA来诊断感染，其次可以通过第四代免疫分析法检测p24蛋白。

第一种方法基于检测血液中的病毒RNA，检测极限是每毫升20至35个RNA拷贝，即通常在HIV感染后两周出现的浓度。在第二种方法中，在第四代免疫测定中，达到了每毫升10皮克中p24的检测阈值。这发生在感染后大约三到四个星期。

“这项新技术能够以比上一代批准的免疫测定方法低100,000倍的浓度检测p24，并且比检测血液中病毒RNA的方法低100倍。马德里微电子研究所的CSIC研究人员Priscila Kosaka表示，这将感染后的不可检测阶段减少到仅一周。

检测血液中的艾滋病毒

感染和血清转化之间的时间大约为四个星期。早期发现艾滋病毒对于改善一个人的健康至关重要。HIV感染后会发生渐进性变化，例如肠道CD4淋巴细胞的不可逆耗竭，中枢神经系统的复制以及潜在的HIV贮藏库的建立。

“在感染的第一阶段，艾滋病毒感染的潜力比在后期更高。因此，在血清转化之前开始抗逆转录病毒疗法可改善免疫控制，并与CD4细胞计数，系统性炎症减少，认知功能保持和潜伏性储库减少有关。从逻辑上讲，其检测对于预防HIV传播至关重要”，Kosaka解释说。

该技术已获得CSIC的专利权，已由Javier Tamayo和Montserrat Calleja于2008年创建的Mecwins公司(CSIC衍生公司)获得了许可，该公司目前拥有三项专利，这些专利代表了CSIC研究人员的劳动成果。这项最新研究已获得西班牙癌症协会的资助。