上转换纳米粒子用作荧光共振能量转移的光学探针，以进行极高灵敏度的流感病毒检测。
克服传统限制
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这方法将低能量光子转换成高能量光子，具体来说，就是将隐藏的近红外光子转换成肉眼可见的绿光子。 生物医学工程跨领域学部副教授杨莫博士 |
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郝教授解释，传感器的诞生源于2014年时两个研究团队的协作。他们利用上转换纳米粒子作为荧光共振能量转移的光学探针，以进行极高灵敏度的流感病毒检测。当时H7N9禽流感肆虐，危害公众安全和动物生命，团队深明传统的光学检测方法受制于高能量光源和低限制检测。
在研发新传感器时，科研团队仍在寻找突破传统生物检测限制的方法。两大传统流感病毒测试方法分别为逆转录聚合酶链式反应（RT-PCR）和酵素结合免疫吸附分析法（ELISA）。RT-PCR过程把附带如流感和伊波拉病毒基因资料的核糖核酸（RNA）转换成脱氧核醣核酸（DNA），再在热循环仪器进行聚合酶链式反应及复制，直至在成本高昂且耗费人力过程达到可检测的水平；而ELISA方法则涉及抗原和抗体的吸引力而在塑胶孔板呈现颜色的转变，成本较低但敏感度相对亦较低及需要高质素样本。两种方法同样耗时及有一定限制，难以作为前线和现场病毒检测工具。
研究人员分析纳米生物传感器的灵敏度。
光学检测灵敏度高，是快速病毒检测的较可行选择。不过，下转换光学这种传统生物检测方法会受紫外光等高能量光源刺激，损害基因物质并产生背景荧光而影响检测讯号。团队因此专注研究上转换光学，杨博士解释：“这方法将低能量光子转换成高能量光子，具体来说，就是将隐藏的近红外光子转换成肉眼可见的绿光子。”
整个技术同样有赖于上转换纳米粒子及类似两块磁石互相吸引的原理。上转换纳米粒子连接探针低聚核苷酸（又称为“低聚核苷酸”的DNA短链），其碱基对和金纳米粒子流感病毒低聚核苷酸碱基对互相配合，两者像正负磁极般互相吸引，这过程称为低聚核苷酸杂化。杨博士补充：“上转换纳米粒子在近红外激光照射下，会发出明显的绿光，而金纳米粒子则吸收光线。因此，我们可以凭藉绿光的减弱以识别病毒的存在。”简单来说，这些病毒可凭肉眼检测出来。
有别于传统方法，这项崭新方法步骤简单并且无需昂贵仪器或复杂的操作技能。此外，与传统下转换光学技术相比，它对基因物质的损害极少，而且不会产生背景荧光。同样重要的是，只要知道新目标病毒的基因排序，便可修改相关探针的设计，从而开拓检测其他种类病毒的可能性。
