Графен можно использовать для быстрого и точного обнаружения COVID-19

Исследователи из Университета Иллинойса в Чикаго (UIC) успешно использовали графен — один из самых прочных и тонких известных материалов — для обнаружения вируса SARS-CoV-2 в лабораторных экспериментах. Это открытие может стать прорывом в обнаружении коронавируса.

В экспериментах листы графена (более чем в 1000 раз тоньше почтовой марки) комбинировали с антителом, нацеленным на печально известный спайковый белок коронавируса. Затем измеряли атомно-уровневые колебания этих графеновых листов при воздействии COVID-положительных и COVID-отрицательных образцов в искусственной слюне, а также в присутствии других коронавирусов, таких как MERS-CoV.

Исследователи обнаружили, что колебания графенового листа с антителами менялись при обработке COVID-положительным образцом, но не менялись при обработке COVID-отрицательным образцом или другими коронавирусами. Изменения колебаний, измеряемые с помощью Рамановского спектрометра, были очевидны менее чем за пять минут.

Результаты опубликованы в журнале ACS Nano.

«Модифицированный сенсор высокочувствителен и избирателен к COVID, а также быстр и недорог», — заявил старший автор статьи Викас Берри.

Графен — это одноатомный слой углерода. Колебания химических связей между атомами углерода (фононы) можно очень точно измерить. Когда молекула SARS-CoV-2 взаимодействует с графеном, она изменяет эти резонансные колебания специфическим и количественно измеримым образом.

«В этом эксперименте мы модифицировали графен антителом и, по сути, откалибровали его так, чтобы он реагировал только на спайковый белок SARS-CoV-2. Используя этот метод, графен можно аналогичным образом использовать для обнаружения вариантов COVID-19», — пояснил Берри.

Потенциальные применения такого атомарного графенового сенсора — от обнаружения COVID до БАС и рака — продолжают расширяться.