กราฟีน “วัสดุมหัศจรรย์”

กราฟีน “วัสดุมหัศจรรย์” สามารถนำมาใช้ในการตรวจหาเชื้อโควิด-19 ได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ
รายงานจากสื่อต่างประเทศระบุว่า นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์แห่งชิคาโกประสบความสำเร็จในการใช้กราฟีน ซึ่งเป็นวัสดุที่แข็งแรงและบางที่สุดชนิดหนึ่ง ในการตรวจจับไวรัส SARS-CoV-2 ในการทดลองในห้องปฏิบัติการ ผลการค้นพบนี้อาจเป็นความก้าวหน้าในการตรวจหา COVID-19 และอาจนำไปใช้ในการต่อสู้กับ COVID-19 และสายพันธุ์ต่างๆ ได้ นักวิจัยกล่าว
ในการทดลอง นักวิจัยได้ทำการผสมสารต่างๆ เข้าด้วยกันแผ่นกราฟีนโดยใช้แผ่นกราฟีนที่มีความหนาเพียง 1/1000 มิลลิเมตร ซึ่งมีแอนติบอดีที่ออกแบบมาเพื่อกำหนดเป้าหมายโปรตีนไกลโคโปรตีนที่เป็นที่รู้จักกันดีในไวรัสโควิด-19 จากนั้นพวกเขาวัดการสั่นสะเทือนระดับอะตอมของแผ่นกราฟีนเมื่อสัมผัสกับตัวอย่างไวรัสโควิด-19 ทั้งที่เป็นบวกและลบในน้ำลายเทียม การสั่นสะเทือนของแผ่นกราฟีนที่เชื่อมต่อกับแอนติบอดีเปลี่ยนแปลงไปเมื่อได้รับการบำบัดด้วยตัวอย่างไวรัสโควิด-19 ที่เป็นบวก แต่ไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อได้รับการบำบัดด้วยตัวอย่างไวรัสโควิด-19 ที่เป็นลบหรือไวรัสโคโรนาชนิดอื่น การเปลี่ยนแปลงการสั่นสะเทือนที่วัดได้ด้วยอุปกรณ์ที่เรียกว่าเครื่องสเปกโทรเมตรแบบรามานนั้นเห็นได้ชัดเจนภายในห้านาที ผลการค้นพบของพวกเขาได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร ACS Nano เมื่อวันที่ 15 มิถุนายน 2021
“สังคมต้องการวิธีการตรวจหาเชื้อโควิดและสายพันธุ์ต่างๆ อย่างรวดเร็วและแม่นยำกว่านี้อย่างชัดเจน และงานวิจัยนี้มีศักยภาพที่จะนำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงที่แท้จริง เซ็นเซอร์ที่ได้รับการปรับปรุงนี้มีความไวและความจำเพาะต่อเชื้อโควิดสูง อีกทั้งยังรวดเร็วและมีต้นทุนต่ำ” วิคัส เบอร์รี ผู้เขียนหลักของบทความกล่าวคุณสมบัติเฉพาะคุณสมบัติของ “วัสดุมหัศจรรย์” อย่างกราฟีน ทำให้มันมีความอเนกประสงค์สูง ซึ่งทำให้เซ็นเซอร์ประเภทนี้เป็นไปได้
กราฟีนเป็นวัสดุชนิดใหม่ที่มีอะตอมคาร์บอนที่เชื่อมต่อกันแบบไฮบริด SP2 เรียงตัวกันอย่างหนาแน่นในโครงสร้างตาข่ายรังผึ้งสองมิติชั้นเดียว อะตอมคาร์บอนยึดติดกันด้วยพันธะเคมี และความยืดหยุ่นและการเคลื่อนที่ของพวกมันสามารถสร้างการสั่นสะเทือนแบบเรโซแนนซ์ หรือที่เรียกว่าโฟนอน ซึ่งสามารถวัดได้อย่างแม่นยำมาก เมื่อโมเลกุลอย่างเช่นไวรัส SARS-CoV-2 ทำปฏิกิริยากับกราฟีน มันจะเปลี่ยนแปลงการสั่นสะเทือนแบบเรโซแนนซ์เหล่านี้ในลักษณะที่เฉพาะเจาะจงและวัดปริมาณได้ นักวิจัยกล่าวว่า ศักยภาพในการประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์ระดับอะตอมของกราฟีน – ตั้งแต่การตรวจจับโควิดไปจนถึงโรค ALS และมะเร็ง – ยังคงขยายตัวอย่างต่อเนื่อง