„Magisches Material“ Graphen kann zur schnellen und genauen Erkennung von COVID-19 verwendet werden
Ausländischen Medienberichten zufolge ist es Forschern der University of Illinois in Chicago in Laborexperimenten gelungen, Graphen, eines der stärksten und dünnsten bekannten Materialien, zum Nachweis des SARS-CoV-2-Virus einzusetzen. Die Ergebnisse könnten einen Durchbruch bei der COVID-19-Erkennung darstellen und im Kampf gegen COVID-19 und seine Varianten eingesetzt werden, so die Forscher.
Im Experiment kombinierten die ForscherGraphenblätterMit einer Dicke von nur 1/1000 Briefmarken wurde ein Antikörper gegen berüchtigte Glykoproteine von COVID-19 eingesetzt. Anschließend maßen sie die Schwingungen der Graphenschichten auf atomarer Ebene, als diese sowohl COVID-19-positiven als auch COVID-19-negativen Proben in künstlichem Speichel ausgesetzt wurden. Die Schwingung der antikörpergekoppelten Graphenschichten veränderte sich bei Behandlung mit COVID-19-positiven Proben, blieb jedoch bei Behandlung mit COVID-19-negativen Proben oder anderen Coronaviren unverändert. Die mit einem 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 präzise zu erkennen, und diese Studie hat das Potenzial, echte Veränderungen herbeizuführen. Der verbesserte Sensor weist eine hohe Sensitivität und Selektivität für Covid auf und ist schnell und kostengünstig“, sagte Vikas Berry, leitender Autor des Papiers.einzigartige Eigenschaftendes „magischen Materials“ Graphen machen ihn äußerst vielseitig einsetzbar, was diese Art von Sensor erst möglich macht.
Graphen ist ein neuartiges 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 sehr spezifische und messbare Weise. Die potenziellen Anwendungen von Graphen-Sensoren im atomaren Maßstab – von der Erkennung von Covid-19 über ALS bis hin zu Krebs – erweitern sich laut Forschern stetig.
Beitragszeit: 15. Juli 2021