通常，在對生物樣品進行測試以檢視存在哪些病毒時，可能需要花費幾天的時間才能得出結果。但是，據稱有一種廉價的新工具可以在幾分鐘內捕獲和識別病毒。手持式VIRRION裝置由賓夕法尼亞州立大學和紐約大學的科學家開發，寬度僅為幾釐米。相比之下，傳統的病毒識別裝置龐大，昂貴且基於實驗室。

原型工具結合了垂直排列的碳奈米管“森林”，並向其中添加了金奈米顆粒。科學家可以在製造過程中調整這些管的直徑，從而調整它們之間的空間大小。當液體生物樣品透過裝置的不同版本時，這樣做可以使奈米管“森林”捕獲特定大小的單個病毒分子。

一旦捕獲了病毒，就會使用一種稱為拉曼光譜的技術來識別它們。簡而言之，該過程包括使樣品經受鐳射以激發其分子，然後監視那些振動的分子散射光的方式。金奈米顆粒增強了拉曼訊號，拉曼訊號是透過機器學習演算法進行分析的，該演算法對已知病毒分子的訊號進行“訓練”。從本質上講，這意味著VIRRION會將接收到的訊號與已歸檔的訊號進行簡單匹配。

科學家希望在技術得到進一步開發後，可以在醫生辦公室和偏遠的醫療機構中現場使用，或者被農民用來檢查農作物和牲畜的疾病。

“我們合成了一個對齊的碳奈米管‘森林’陣列梯度，以根據病毒的大小捕獲不同的病毒，並使用拉曼光譜法對其進行現場檢測，” 助理教授葉英婷（音譯）

表示。“我們設計並組裝了一個行動式平臺，可在幾分鐘內從數毫升臨床樣品中富集病毒顆粒。”

由Mauricio Terrones教授領導的關於這項研究的論文本週發表在《美國國家科學院院刊》雜誌上。