يمكن استخدام مادة الجرافين "السحرية" للكشف السريع والدقيق عن فيروس كورونا المستجد (كوفيد-19)
وفقًا لتقارير إعلامية أجنبية، نجح باحثون في جامعة إلينوي بشيكاغو في استخدام الجرافين، وهو من أقوى وأرق المواد المعروفة، للكشف عن فيروس سارس-كوف-2 في التجارب المعملية. ويقول الباحثون إن هذه النتائج قد تُمثل نقلة نوعية في الكشف عن كوفيد-19، ويمكن استخدامها في مكافحة كوفيد-19 ومتغيراته.
في التجربة، جمع الباحثونصفائح الجرافينبسمك 1/1000 ختم فقط، مع جسم مضاد مصمم لاستهداف البروتينات السكرية سيئة السمعة في كوفيد-19. ثم قاسوا اهتزازات المستوى الذري لصفائح الجرافين عند تعريضها لعينات إيجابية وسلبية من كوفيد-19 في لعاب صناعي. تغير اهتزاز صفائح الجرافين المقترنة بالأجسام المضادة عند معالجتها بعينات إيجابية من كوفيد-19، لكنه لم يتغير عند معالجتها بعينات سلبية من كوفيد-19 أو فيروسات كورونا أخرى. كانت تغيرات الاهتزاز المقاسة بجهاز يُسمى مطياف رامان واضحة في غضون خمس دقائق. نُشرت نتائجهم في مجلة ACS Nano في 15 يونيو 2021.
قال فيكاس بيري، المؤلف الرئيسي للورقة البحثية: "من الواضح أن المجتمع بحاجة إلى أساليب أفضل للكشف عن كوفيد ومتغيراته بسرعة ودقة، وهذه الدراسة قادرة على إحداث تغيير حقيقي. يتميز المستشعر المُحسّن بحساسية عالية وانتقائية عالية لكوفيد، وهو سريع ومنخفض التكلفة".خصائص فريدةإن مادة الجرافين "المكونة من مادة سحرية" تجعلها متعددة الاستخدامات للغاية، مما يجعل هذا النوع من المستشعرات ممكنًا.
الجرافين مادة جديدة ذات ذرات كربون هجينة SP2 متصلة ومتراصة بإحكام في بنية شبكية قرص العسل ثنائية الأبعاد أحادية الطبقة. ترتبط ذرات الكربون ببعضها بروابط كيميائية، ويمكن لمرونتها وحركتها أن تُنتج اهتزازات رنينية، تُعرف أيضًا باسم الفونون، والتي يمكن قياسها بدقة عالية. عندما يتفاعل جزيء مثل sars-cov-2 مع الجرافين، فإنه يُغير هذه الاهتزازات الرنينية بطريقة محددة للغاية وقابلة للقياس الكمي. يقول الباحثون إن التطبيقات المحتملة لأجهزة استشعار الجرافين الذرية - من الكشف عن كوفيد إلى التصلب الجانبي الضموري إلى السرطان - لا تزال في ازدياد.
وقت النشر: ١٥ يوليو ٢٠٢١