RAPID: COVID-19: New Handheld Gas Sensors for Airborne SARS-CoV-2 Virus: Instant COVID-19 Diagnosis from Exhaled Breath

RAPID:COVID-19:针对空气传播的 SARS-CoV-2 病毒的新型手持式气体传感器:通过呼出气体进行即时 COVID-19 诊断

基本信息

  • 批准号:
    2031153
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 10万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-06-01 至 2021-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Infectious SARS-CoV-2 can persist in air for hours and on surfaces for days, threatening the lives of the general public, and of hospital staff. To address the challenges in the diagnosis of COVID-19, the two principal investigators (PIs) Nian Sun from Northeastern University and Jeremy Luban from UMass Medical School will develop a handheld gas sensor for SARS-CoV-2 virus in air, which will instantly detect SARS-CoV-2 in 1~2 seconds in exhaled breath and on surfaces, based on their demonstrated success on different gas sensors. Compared to other state-of-the-art technologies in the market for COVID-19 diagnosis, the proposed electrochemical sensor has multifold advantages, including ultra-high sensitivity and extreme selectivity, low-cost, and fast response and recovery. This work on novel electrochemical sensors for SARS-CoV-2 virus detection in air represents significant advancement in fundamental research on electrochemical sensors which are typically designed for molecules with much smaller sizes. These sensors will provide instant point of care diagnosis for COVID-19 and could be readily adapted for diagnosis of other diseases through sensing different biomarker chemicals. These proposed SARS-CoV-2 sensors are novel electrochemical sensors with templated vacancies of SARS-CoV-2 particles, which leads to extremely high selectivity, sub-part per quadrillion (sub-ppq) sensitivity which is 6~9 orders of magnitude better than competitive gas sensors, fast sensor response and recovery time of 1~2 seconds, and long durability of over one year in different temperature and humidity environments. The two PIs have complementary expertise and resources needed for this project on sensors and electronics engineering (Sun), and on virus, proteins, biochemistry and molecular pharmacology (Luban). The PIs plan to carry out research tasks to include fabrication of SARS-CoV-2 gas sensors, sensitivity test, specificity test, and test specificity and sensitivity of SARS-CoV-2 sensors for spike protein variants that appear over the course of the pandemic. The iterative sensor fabrication and tests will be conducted to improve the sensor sensitivity and specificity of the gas sensors with SARS-CoV-2 and with control viruses, and to enable the SARS-CoV-2 sensor tests in ICUs and on humans for COVID-19 diagnosis.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
传染性SARS-CoV-2可以在空气中持续数小时,在物体表面持续数天,威胁到公众和医院工作人员的生命。为了应对COVID-19诊断中的挑战,两位首席研究员(PIs)来自东北大学的孙年(Nian Sun)和麻省理工大学医学院的杰里米·鲁班(Jeremy Luban)将开发一种手持式空气中SARS-CoV-2病毒气体传感器,基于他们在不同气体传感器上取得的成功,该传感器将在1~2秒内在呼出气体和表面上立即检测出SARS-CoV-2。与市场上其他新型冠状病毒诊断技术相比,该电化学传感器具有超高灵敏度和极选择性、低成本、快速响应和恢复等多重优势。这项用于检测空气中SARS-CoV-2病毒的新型电化学传感器的工作代表了电化学传感器基础研究的重大进展,这些传感器通常是为小得多的分子设计的。这些传感器将为COVID-19提供即时护理点诊断,并可通过感应不同的生物标志物化学物质,很容易地用于其他疾病的诊断。这些新型的SARS-CoV-2传感器是一种新型的电化学传感器,具有极高的选择性,灵敏度比竞争性气体传感器高6~9个数量级,传感器响应速度快,恢复时间为1~2秒,在不同温度和湿度环境下的使用寿命超过一年。这两个pi在传感器和电子工程(Sun)以及病毒、蛋白质、生物化学和分子药理学(鲁班)方面具有互补的专业知识和资源。pi计划开展的研究课题包括:制作新型冠状病毒气体传感器、灵敏度测试、特异性测试、检测新型冠状病毒传感器在大流行过程中出现的刺突蛋白变异的特异性和灵敏度。将进行传感器的迭代制作和测试,以提高带有SARS-CoV-2和对照病毒的气体传感器的传感器灵敏度和特异性,并使SARS-CoV-2传感器在重症监护病房和人身上进行测试,以诊断COVID-19。该奖项反映了美国国家科学基金会的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Jeremy Luban其他文献

Identifying features of the lentiviral genome crucial for the establishment of latency
  • DOI:
    10.1186/1742-4690-10-s1-p107
  • 发表时间:
    2013-09-19
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.900
  • 作者:
    Serena Ziglio;Giada Mattiuzzo;Jeremy Luban;Massimo Pizzato
  • 通讯作者:
    Massimo Pizzato
Evolution of KoRV-A transcriptional silencing in wild koalas
野生考拉中 KoRV-A 转录沉默的进化
  • DOI:
    10.1016/j.cell.2025.02.006
  • 发表时间:
    2025-04-17
  • 期刊:
  • 影响因子:
    42.500
  • 作者:
    Tianxiong Yu;Michaela B.J. Blyton;Milky Abajorga;Birgit S. Koppetsch;Samantha Ho;Bo Xu;Zhongren Hu;Jeremy Luban;Keith Chappell;Zhiping Weng;William E. Theurkauf
  • 通讯作者:
    William E. Theurkauf
TRIM5alpha contributes to the anti-viral state
  • DOI:
    10.1186/1742-4690-6-s2-o6
  • 发表时间:
    2009-09-24
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.900
  • 作者:
    Thomas Pertel;Martha R Neagu;Stephane Hausman;Madeleine Zufferey;Pradeep Uchil;Walther Mothes;Jeremy Luban
  • 通讯作者:
    Jeremy Luban
Molecular basis for the increased fusion activity of the Ebola virus glycoprotein epidemic variant A82V: Insights from simulations and experiments
埃博拉病毒糖蛋白流行变异体 A82V 融合活性增加的分子基础:模拟和实验的见解
  • DOI:
    10.1016/j.celrep.2025.115521
  • 发表时间:
    2025-04-22
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.900
  • 作者:
    Natasha D. Durham;Aastha Jain;Angela Howard;Jeremy Luban;James B. Munro
  • 通讯作者:
    James B. Munro
HIV-1 and Ebola virus: The getaway driver nabbed
HIV-1 与埃博拉病毒:落网的逃逸司机
  • DOI:
    10.1038/nm1201-1278
  • 发表时间:
    2001-12-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    50.000
  • 作者:
    Jeremy Luban
  • 通讯作者:
    Jeremy Luban

Jeremy Luban的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似国自然基金

CEACAM5调控Galectin-9介导的CD4+T细胞极化在COVID-19肠屏障损伤的作用机制研究
  • 批准号:
    82370569
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
COVID-19疫情对我国儿童生长发育影响的异质性研究
  • 批准号:
    42371429
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    52.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
传染病模型的稳态切换过程研究及其在治疗COVID-19中的应用
  • 批准号:
    LQ23A010016
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
COVID-19中线粒体囊泡抑制CD8+T细胞记忆分化的机制研究
  • 批准号:
    82300018
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
COVID-19疫情爆发后武汉地区儿童副流感病毒3型的流行趋势和进化规律研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于 GDF15-IL6 信号轴探究扶正解毒方逆转血管内皮衰老治疗COVID-19的作用与机制
  • 批准号:
    82374392
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
多维不平稳和长记忆性的复杂整值时间序列的建模及其在Covid-19研究中的应用
  • 批准号:
    12301358
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
COVID-19疫苗同源、异源加强剂次细胞免疫与体液免疫效应的前瞻性队列研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于人源细胞3D培养和精密肺切片技术探讨慢阻肺患者COVID-19易感机制研究
  • 批准号:
    LY23H190003
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

RAPID: Affective Mechanisms of Adjustment in Diverse Emerging Adult Student Communities Before, During, and Beyond the COVID-19 Pandemic
RAPID:COVID-19 大流行之前、期间和之后不同新兴成人学生社区的情感调整机制
  • 批准号:
    2402691
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Rapid learning during a public health emergency: COVID-19 related medication treatment patterns in Medicare
突发公共卫生事件期间的快速学习:医疗保险中与 COVID-19 相关的药物治疗模式
  • 批准号:
    10711497
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
Quantitative Detection of Coronary Microvascular Dysfunction in Long COVID Patients using a Comprehensive, Rapid, Free-Breathing Cardiovascular MRI
使用全面、快速、自由呼吸的心血管 MRI 定量检测长期新冠肺炎患者的冠状动脉微血管功能障碍
  • 批准号:
    10671235
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
Rapid diagnosis of COVID-19 and fungal infections using Raman barcodes
使用拉曼条形码快速诊断 COVID-19 和真菌感染
  • 批准号:
    23K09359
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
RAPID: Retrospective COVID-19 Scenario Projections Accounting for Population Heterogeneities
RAPID:考虑人口异质性的回顾性 COVID-19 情景预测
  • 批准号:
    2333494
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR PA22-176 - RNA aptamers for rapid response to COVID-19 variants
SBIR PA22-176 - 用于快速响应 COVID-19 变体的 RNA 适体
  • 批准号:
    10758405
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
FDA Vet-LIRN Capacity-Building of Ohio ADDL to support rapid testing for COVID-19
FDA Vet-LIRN 俄亥俄州 ADDL 能力建设支持快速检测 COVID-19
  • 批准号:
    10829119
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
RAPID: Collaborative Research: Providing useable COVID-19 health information to linguistically underserved people
RAPID:协作研究:为语言服务不足的人群提供可用的 COVID-19 健康信息
  • 批准号:
    2331607
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Market translation of a rapid aptamer-based COVID-19 saliva test
基于适配体的快速 COVID-19 唾液检测的市场转化
  • 批准号:
    571001-2022
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
    Idea to Innovation
RAPID: STEM faculty support to address impacts from COVID-19 on Tribal Colleges and Universities Program institutions
RAPID:STEM 教职员工支持解决 COVID-19 对部落学院和大学项目机构的影响
  • 批准号:
    2213457
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了