“마법의 소재” 그래핀

‘마법의 물질’ 그래핀은 코로나19를 신속하고 정확하게 진단하는 데 사용될 수 있습니다.
외신 보도에 따르면, 시카고 일리노이 대학교 연구진이 가장 강하고 얇은 물질 중 하나인 그래핀을 이용해 실험실에서 사스-코브-2 바이러스를 검출하는 데 성공했습니다. 연구진은 이번 발견이 코로나19 진단에 획기적인 진전을 가져올 수 있으며, 코로나19 및 변이 바이러스와의 싸움에 활용될 수 있을 것이라고 밝혔습니다.
실험에서 연구원들은 다음과 같이 조합했습니다.그래핀 시트연구팀은 두께가 우표 두께의 1/1000에 불과한 그래핀 시트에 코로나19의 악명 높은 당단백질을 표적으로 하는 항체를 부착했습니다. 그런 다음 인공 타액에 담긴 코로나19 양성 및 음성 샘플에 노출시켰을 때 그래핀 시트의 원자 수준 진동을 측정했습니다. 항체가 부착된 그래핀 시트의 진동은 코로나19 양성 샘플에 노출되었을 때 변화했지만, 코로나19 음성 샘플이나 다른 코로나바이러스에 노출되었을 때는 변화하지 않았습니다. 라만 분광기라는 장치를 사용하여 측정한 진동 변화는 5분 만에 확연히 드러났습니다. 이 연구 결과는 2021년 6월 15일 ACS Nano에 발표되었습니다.
"사회는 코로나19와 그 변종을 신속하고 정확하게 탐지할 수 있는 더 나은 방법을 절실히 필요로 하며, 이번 연구는 실질적인 변화를 가져올 잠재력을 지니고 있습니다. 개선된 센서는 코로나19에 대한 높은 감도와 선택성을 가지며, 빠르고 저렴합니다."라고 논문의 책임 저자인 비카스 베리는 말했습니다.고유한 속성‘마법의 소재’라고 불리는 그래핀은 매우 다재다능한 특성을 지니고 있어 이러한 유형의 센서를 가능하게 합니다.
그래핀은 SP2 혼성 결합 탄소 원자들이 벌집 모양의 단일층 격자 구조로 촘촘하게 배열된 새로운 물질입니다. 탄소 원자들은 화학 결합으로 연결되어 있으며, 이들의 탄성과 운동성은 포논이라고도 불리는 공명 진동을 발생시키는데, 이는 매우 정밀하게 측정할 수 있습니다. SARS-CoV-2와 같은 분자가 그래핀과 상호작용하면 이러한 공명 진동이 매우 특정한 방식으로, 그리고 정량적으로 변화합니다. 연구자들은 그래핀 원자 규모 센서의 잠재적 응용 분야가 코로나19부터 루게릭병(ALS), 암에 이르기까지 계속해서 확대되고 있다고 말합니다.