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最新突破!石墨烯探测器5分钟检出新冠病毒,未来有望应用于检测变异株

前瞻网    2021-06-21 18:53

伊利诺伊大学芝加哥分校(UIC)的研究人员已经成功地利用石墨烯,在实验室实验中5分钟内检测出了新冠病毒。

研究人员表示,这一发现可能是新冠病毒检测方面的突破,有可能应用于抗击新冠病毒及其变体。

最新突破!石墨烯探测器5分钟检出新冠病毒,未来有望应用于检测变异株

在实验中,研究人员将比邮票还要薄1000多倍的石墨烯薄片,与一种新冠病毒上的刺突蛋白的抗体结合在一起。然后,他们测量了这些石墨烯薄片在暴露于人工唾液中的新冠肺炎阳性和阴性样本时的原子水平振动。

这些石墨烯薄片还在混合了其他冠状病毒的情况下进行了测试,如导致中东呼吸综合征的MER病毒。

UIC的研究人员发现,抗体偶联石墨烯薄片在使用新冠病毒阳性样本时振动发生变化,但在使用新冠病毒阴性样本或其他冠状病毒时不会发生变化。用一种叫做拉曼光谱仪的仪器测量的振动变化,在五分钟内就可以很明显地显现出来。

他们的研究结果发表在《ACS Nano》杂志上。基于这项工作,他们已经提交了一项临时专利。

该研究的合著者Garrett Lindemann表示,与目前部署和使用的测试相比,这种技术作为临床测试设备的发展具有许多优势。

石墨烯是一种由碳组成的单原子厚度的材料。碳原子被化学键束缚,化学键的弹性和运动可以产生共振振动,也被称为声子,可以非常精确地测量。当像新冠病毒颗粒这样的分子与石墨烯相互作用时,它会以一种非常具体和可量化的方式改变这些共振振动。

“石墨烯只有一个原子厚,所以其表面的分子相对巨大,可以产生特定的电子能变化,”Berry说。“在这个实验中,我们用抗体修饰石墨烯,本质上是调整使其只与SARS-CoV-2刺突蛋白反应。使用这种方法,石墨烯也可以同样用于检测COVID-19变种。”

研究人员表示,石墨烯原子级传感器的潜在应用——从检测新冠(COVID)到渐冻症(ALS)再到癌症——将继续扩大。

前瞻经济学人APP资讯组

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