„Magisches Material“ Graphen kann zur schnellen und genauen Erkennung von COVID-19 verwendet werden
Laut ausländischen Medienberichten haben Forscher der University of Illinois in Chicago Graphen, eines der stärksten und dünnsten bekannten Materialien, erfolgreich zum Nachweis des Sars-Cov-2-Virus in Laborexperimenten eingesetzt. Die Ergebnisse könnten ein Durchbruch bei der Erkennung von COVID-19 sein und im Kampf gegen COVID-19 und seine Varianten eingesetzt werden, sagen Forscher.
Im Experiment kombinierten die ForscherGraphenplattenmit einer Dicke von nur 1/1000 Briefmarken mit einem Antikörper, der auf die berüchtigten Glykoproteine von COVID-19 abzielt. Anschließend maßen sie die Schwingungen der Graphenschichten auf atomarer Ebene, wenn sie sowohl covid-positiven als auch covid-negativen Proben in künstlichem Speichel ausgesetzt wurden. Die Schwingung der Antikörper-gekoppelten Graphenschicht veränderte sich bei Behandlung mit positiven Proben von Cowid-19, änderte sich jedoch nicht, wenn sie mit negativen Proben von Cowid-19 oder anderen Coronaviren behandelt wurde. Die mit einem Gerät namens Raman-Spektrometer gemessenen Schwingungsänderungen sind innerhalb von fünf Minuten sichtbar. Ihre Ergebnisse wurden am 15. Juni 2021 in ACS Nano veröffentlicht.
„Die Gesellschaft braucht eindeutig bessere Methoden, um Covid und seine Varianten schnell und genau zu erkennen, und diese Studie hat das Potenzial, echte Veränderungen herbeizuführen.“ Der verbesserte Sensor weist eine hohe Empfindlichkeit und Selektivität gegenüber Covid auf und ist schnell und kostengünstig, sagte Vikas Berry, leitender Autor des Artikels „Theeinzigartige EigenschaftenDas „magische Material“ Graphen macht es äußerst vielseitig und macht diesen Sensortyp möglich.
Graphen ist eine Art neues Material mit SP2-Hybrid-verbundenen Kohlenstoffatomen, die dicht in einer einschichtigen zweidimensionalen Wabengitterstruktur gepackt sind. Kohlenstoffatome sind durch chemische Bindungen miteinander verbunden und ihre Elastizität und Bewegung können Resonanzschwingungen, auch Phononen genannt, erzeugen, die sehr genau gemessen werden können. Wenn ein Molekül wie Sars-Cov-2 mit Graphen interagiert, verändert es diese Resonanzschwingungen auf ganz spezifische und quantifizierbare Weise. Die potenziellen Anwendungen von Graphen-Sensoren im atomaren Maßstab – von der Erkennung von Covid über ALS bis hin zu Krebs – nehmen laut Forschern weiter zu.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 15. Juli 2021