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《國際要聞》美國科學家開發石墨烯感測器快速檢測COVID-19
2021-06-21

美國伊利諾伊大學芝加哥分校的研究人員以石墨烯為基礎開發了一創新的感測器,可以快速檢測SARS-CoV-2病毒。該系統包括與COVID-19病毒刺突蛋白的抗體耦合的石墨烯片。當病毒顆粒與抗體結合時,它們會改變石墨烯片的振動特性,研究人員可以使用拉曼光譜儀進行測量。測試時間不到五分鐘,可以為檢測 COVID-19 提供另一種有用的工具。

雖然疫苗接種計劃正在加快速度,但全球對抗 COVID-19 仍有很長的路要走。即使在歐美等疫苗接種計劃處於領先地位的國家,新的病毒變種也有可能破壞放寬防疫措施的計劃。在世界許多地區,疫苗接種運動尚未真正開始,COVID-19仍在多國肆虐。 

參與該研究的研究者Vikas Berry表示:快速可靠的檢測仍然是一個未滿足的需求,這種最新的設備係利用石墨烯的振動特性來檢測COVID-19。多年來,我們一直在開發石墨烯感測器。過去,我們為癌細胞和肌萎縮性脊髓側索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis,簡稱ALS)構建了檢測器。很難想像還有比幫助阻止當前大流行的傳播更緊迫的應用,社會顯然需要更好的方法來快速準確地檢測COVID-19及其變種病毒,而這項研究有可能產生真正的影響,改良後的感測器對COVID-19具有高敏感性和選擇性,而且速度快、價格低廉。

該系統以構成石墨烯片的碳原子振動為基礎,可以使用拉曼光譜儀進行測量。透過將SARS-CoV-2 病毒的抗體摻入石墨烯中,研究人員將其轉化為病毒感測器,當石墨烯暴露於含有病毒的人工唾液樣本時,將會觀察到明顯的振動差異。相反,該感測器對空白樣本或其他冠狀病毒(例如中東呼吸綜合徵的致病病毒)的反應方式不同,證明了其具選擇性。

Vikas Berry補充提到:石墨烯只有一個碳原子厚度,因此其表面的分子相對較大,可以產生特定的電子能量變化。在這個實驗中,我們用抗體修飾了石墨烯,本質上是將其校正到僅與SARS-CoV-2 刺突蛋白反應。使用這種方法,石墨烯可以類似地用於檢測 COVID-19 變種。

(來源:Medgadget  生策中心編譯)

 

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