健康科普:石墨烯探測器五分鍾檢出新冠病毒
來源:科技日報
作者:劉霞
發布時間:2021-06-25
瀏覽次數:1106

  據最新一期美國化學學會(hui) 期刊《ACS Nano》雜誌報道,美國伊利諾伊大學芝加哥分校(UIC)的研究人員成功地使用石墨烯在實驗室檢測到了新冠病毒。研究人員稱,這一發現可能是冠狀病毒檢測領域的一個(ge) 突破,有望快速檢測出新冠病毒及其變異毒株。

  石墨烯是迄今已知最堅固、最纖薄的材料。在實驗中,研究人員將厚度僅(jin) 有郵票1/1000的石墨烯薄片與(yu) 一種抗體(ti) 結合起來,這種抗體(ti) 被設計成靶向冠狀病毒上的刺突蛋白。然後,他們(men) 測量了這些石墨烯薄片在接觸人工唾液內(nei) 新冠病毒陽性和陰性樣品時的原子級振動。此外,他們(men) 也測量了這些薄片在其他冠狀病毒——如中東(dong) 呼吸綜合征存在時的情況。

  研究人員發現,在接觸新冠病毒陽性樣品時,抗體(ti) 偶聯石墨烯薄片的振動發生了變化,但在接觸新冠病毒陰性樣品或其他冠狀病毒時無變化。研究人員借助拉曼光譜儀(yi) ,在5分鍾內(nei) 測出了振動變化。

  最新研究主要作者、UIC工程學院化學工程係主任維卡斯·貝裏說:“多年來,我們(men) 一直在開發石墨烯傳(chuan) 感器。此前,我們(men) 已經研製出專(zhuan) 門探測癌細胞和肌萎縮側(ce) 索硬化的石墨烯探測器。現在我們(men) 研製出了石墨烯新冠病毒探測器,這款傳(chuan) 感器可以快速準確地檢測出新冠病毒,而且價(jia) 格便宜,與(yu) 現在的很多檢測方法相比,擁有諸多優(you) 勢。”

  貝裏解釋稱,石墨烯是由碳組成的單原子厚的材料。碳原子由化學鍵相連,化學鍵的彈性和運動產(chan) 生的共振聲子可被非常精確地測量。當新冠病毒分子與(yu) 石墨烯相互作用時,它會(hui) 以一種非常特殊和可量化的方式改變這些共振振動。

  貝裏說:“在最新研究中,我們(men) 用抗體(ti) 修飾石墨烯,並校準它隻與(yu) 新冠病毒的刺突蛋白反應。利用這種方法,石墨烯也可以用來檢測新冠病毒的變體(ti) 。”

  總編輯圈點

  除了速度和成本優(you) 勢外,石墨烯傳(chuan) 感器還有兩(liang) 個(ge) 最無可比擬的特點——其一是它的便利可操作性,未來或許無須專(zhuan) 業(ye) 人員在旁,幾分鍾內(nei) 居民就可在家自行完成檢測,診斷有否感染或者全麵了解感染情況;其二是它的高度通用性,這讓傳(chuan) 感器的潛在應用從(cong) 檢測新冠變體(ti) 到查找癌細胞,甚至還可繼續擴大。

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