上轉換納米粒子用作熒光共振能量轉移的光學探針，以進行極高靈敏度的流感病毒檢測。
克服傳統限制
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這方法將低能量光子轉換成高能量光子，具體來說，就是將隱藏的近紅外光子轉換成肉眼可見的綠光子。 生物醫學工程跨領域學部副教授楊莫博士 |
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郝教授解釋，傳感器的誕生源於2014年時兩個研究團隊的協作。他們利用上轉換納米粒子作為熒光共振能量轉移的光學探針，以進行極高靈敏度的流感病毒檢測。當時H7N9禽流感肆虐，危害公眾安全和動物生命，團隊深明傳統的光學檢測方法受制於高能量光源和低限制檢測。
在研發新傳感器時，科研團隊仍在尋找突破傳統生物檢測限制的方法。兩大傳統流感病毒測試方法分別為逆轉錄聚合酶鏈式反應（RT-PCR）和酵素結合免疫吸附分析法（ELISA）。RT-PCR過程把附帶如流感和伊波拉病毒基因資料的核糖核酸（RNA）轉換成脫氧核醣核酸（DNA），再在熱循環儀器進行聚合酶鏈式反應及複製，直至在成本高昂且耗費人力過程達到可檢測的水平；而ELISA方法則涉及抗原和抗體的吸引力而在塑膠孔板呈現顏色的轉變，成本較低但敏感度相對亦較低及需要高質素樣本。兩種方法同樣耗時及有一定限制，難以作為前線和現場病毒檢測工具。
研究人員分析納米生物傳感器的靈敏度。
光學檢測靈敏度高，是快速病毒檢測的較可行選擇。不過，下轉換光學這種傳統生物檢測方法會受紫外光等高能量光源刺激，損害基因物質並產生背景熒光而影響檢測訊號。團隊因此專注研究上轉換光學，楊博士解釋：「這方法將低能量光子轉換成高能量光子，具體來說，就是將隱藏的近紅外光子轉換成肉眼可見的綠光子。」
整個技術同樣有賴於上轉換納米粒子及類似兩塊磁石互相吸引的原理。上轉換納米粒子連接探針低聚核苷酸（又稱為「低聚核苷酸」的DNA短鏈），其鹼基對和金納米粒子流感病毒低聚核苷酸鹼基對互相配合，兩者像正負磁極般互相吸引，這過程稱為低聚核苷酸雜化。楊博士補充：「上轉換納米粒子在近紅外激光照射下，會發出明顯的綠光，而金納米粒子則吸收光線。因此，我們可以憑藉綠光的減弱以識別病毒的存在。」簡單來說，這些病毒可憑肉眼檢測出來。
有別於傳統方法，這項嶄新方法步驟簡單並且無需昂貴儀器或複雜的操作技能。此外，與傳統下轉換光學技術相比，它對基因物質的損害極少，而且不會產生背景熒光。同樣重要的是，只要知道新目標病毒的基因排序，便可修改相關探針的設計，從而開拓檢測其他種類病毒的可能性。
