根据世界卫生组织的最新统计，全球约2.4 亿人曾感染乙型肝炎病毒(HBV)（WHO，2015），每年约有780,000 人死于HBV感染相关的疾病，HBV 严重威胁人类健康。HBV不仅引起急慢性病毒性肝炎，而且与肝硬化（LC）和原发性肝细胞癌（HCC）的发生发展密切相关，尤其是在发展中国家。采用荧光定量PCR检测HBV的核酸具有高灵敏度和高特异性等优点，它是诊断病原体感染的金标准，可以确定病毒的存在和复制，但是荧光定量PCR易产生假阳性，同时需要专业的操作人员和昂贵的仪器设备。

近期，南京农业大学刘斐教授单分子纳米生物学课题组与南京市第二医院吴旭平研究员合作，使用基于单分子传感的检测技术通过无扩增核酸检测实现了HBV-DNA高灵敏检测，可克服检测仪器和环境的限制，具有快速、高效、灵敏等优点。相关的成果以“Amplification-Free Smartphone-Based Attomolar HBV Detection”为题发表在Biosensors and Bioelectronics上（DOI:org/10.1016/j.bios.2021.113622），并获得国家发明专利一项。

在本研究设计了一种基于单分子技术的无扩增HBV检测技术，结合纸基核酸提取卡提取HBV-DNA，25分钟内完成核酸抽提，45分钟内完成核酸检测。该技术对合成的HBV-DNA样品检测极限达到10 aM；经过110份临床样本验证，其灵敏度可达104copy/mL；通过金标准HBV检测系统验证，准确率高达93.64%。该技术仅使用便携式设备和简单操作，通过定制的应用程序可实现荧光图像记录、荧光点计数、HBV病毒拷贝数校准和定量等功能，从而根据先前校准的HBV病毒拷贝数和荧光点密度之间的关系来量化HBV病毒拷贝数。此外，检测者姓名、检测的时间、位置和HBV病毒拷贝数的数据可以通过无线移动网络上传到数据库，以支持移动健康应用的远程医疗。

此外，通过设计不同的引物和探针，该技术有望在各类病毒包括非洲猪瘟病毒、SARS-CoV-2, 以及耐药性基因检测、致癌相关基因检测等核酸相关的现场高灵敏度检测中得到应用，在基层诊所特别是欠发达地区的基层诊所进行分布式检测和共享疫情信息。