新冠病毒具有传染性强和致死率高的特点，研发新冠病毒的诊断方法对于疾病诊断、控制疫情至关重要。适配体具有生产成本低、易于化学修饰、化学稳定性好和特异性强等特点，因此被广泛用作识别分子元件构建生物传感器。然而，由于临床样品中的新冠病毒含量低，基于适配体的生物传感器临床检测灵敏度低，无法满足实际检测需求。

近日，麦克马斯特大学的李应福教授课题组利用适配体结合石蕊测试法，发展了高灵敏、可视化新冠病毒检测方法。该工作利用单体、二聚体和三聚体构建不同亲和力的适配体，研究适配体亲和力对临床唾液样品中新冠病毒检测灵敏度的影响，探讨传感器灵敏度与识别分子亲和力之间的关系。结果表明，高亲和力的适配体对提高传感器灵敏度至关重要，为传感器的构建指明方向。

该新冠病毒检测方法的名称为基于适配体和脲酶的石蕊测试法（Aptamer-based and Urease-mediated litmus Test, AUT），其工作原理如图1所示：首先利用化学合成生物素标记的适配体，通过生物素-链霉亲和素相互作用将适配体固定在磁珠上，作为捕获分子元件（aptamer-modified streptavidin-coated magnetic bead，ASMB）。其次，通过双功能交联剂马来酰亚胺苯甲酸N-羟基琥珀酰亚胺酯将氨基修饰的适配体与脲酶偶联，作为报告分子元件（aptamer-urease conjugate, AUC）。在病毒存在情况下，病毒能够介导脲酶固定于磁珠表面。最后加入含有尿素和石蕊的底物溶液，利用脲酶催化尿素分解，形成二氧化碳和氨分子，使溶液pH值升高。利用石蕊分子的颜色变化和吸收峰强度比（A558/A433）观察溶液pH，实现新冠病毒检测。

作者利用具有不同亲和力的单体、二聚体和三聚体适配体构建AUT，检测24个阳性和24个阴性唾液样品中的新冠病毒，对比不同AUT的临床检测灵敏度和特异性。检测结果如图2所示，不同AUT的特异性均为100%，同时AUT的临床检测灵敏度随适配体的亲和力增加而提高，从单体AUT的50%提高至二聚体AUT的62.5%和三聚体AUT的70.8%。因此，提高适配体的亲和力对于提高唾液中新冠病毒检测准确性至关重要。

为了获知在AUT检测体系中，方法灵敏度与适配体亲和力的关系，作者绘制了两者间的线性关系图（图3），得到线性方程y = -0.03 Ln(x) + 0.7822。其中，y为AUT方法检测灵敏度，x为适配体亲和力（K_d）。根据该方程，可以推测出要达到80%、90%和100%灵敏度所需的适配体K_d分别为0.51 pM、0.018 pM和0.00067 pM。该推论表明发展极高亲和力的适配体对于临床样品中病毒高灵敏检测至关重要，为适配体筛选、构建等研究领域指明方向。