กราฟีน “วัสดุมหัศจรรย์”

กราฟีน “วัสดุมหัศจรรย์” สามารถใช้เพื่อตรวจจับ COVID-19 ได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ
รายงานข่าวจากสื่อต่างประเทศระบุว่า นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ที่ชิคาโกประสบความสำเร็จในการใช้กราฟีน ซึ่งเป็นวัสดุที่มีความแข็งแรงและบางที่สุดชนิดหนึ่ง เพื่อตรวจจับไวรัส SARS-CoV-2 ในห้องทดลอง นักวิจัยระบุว่าการค้นพบนี้อาจเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการตรวจจับ COVID-19 และอาจนำไปใช้ในการต่อสู้กับ COVID-19 และไวรัสสายพันธุ์อื่น ๆ ได้
ในการทดลองนี้ นักวิจัยได้รวมแผ่นกราฟีนด้วยความหนาเพียง 1/1000 แสตมป์ที่มีแอนติบอดีที่ออกแบบมาเพื่อกำหนดเป้าหมายไกลโคโปรตีนที่มีชื่อเสียงใน COVID-19 จากนั้นพวกเขาจึงวัดการสั่นสะเทือนในระดับอะตอมของแผ่นกราฟีนเมื่อสัมผัสกับตัวอย่างที่ตรวจพบโควิด-19 ทั้งในเชิงบวกและเชิงลบในน้ำลายเทียม การสั่นสะเทือนของแผ่นกราฟีนที่จับคู่แอนติบอดีจะเปลี่ยนไปเมื่อทำการรักษาด้วยตัวอย่างโควิด-19 ในเชิงบวก แต่จะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อทำการรักษาด้วยตัวอย่างโควิด-19 หรือไวรัสโคโรนาสายพันธุ์อื่น ๆ ที่เป็นลบ การเปลี่ยนแปลงการสั่นสะเทือนที่วัดด้วยอุปกรณ์ที่เรียกว่าสเปกโตรมิเตอร์รามานนั้นเห็นได้ชัดเจนภายในห้านาที ผลการวิจัยของพวกเขาได้รับการตีพิมพ์ใน ACS Nano เมื่อวันที่ 15 มิถุนายน 2021
“เห็นได้ชัดว่าสังคมต้องการวิธีการที่ดีกว่าในการตรวจจับโควิดและสายพันธุ์ต่างๆ อย่างรวดเร็วและแม่นยำ และการศึกษาครั้งนี้มีศักยภาพที่จะนำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงที่แท้จริง เซ็นเซอร์ที่ได้รับการปรับปรุงมีความไวและการคัดเลือกสูงต่อโควิด และรวดเร็วและมีต้นทุนต่ำ” ซาอิด วิคัส เบอร์รี่ ผู้เขียนอาวุโสของเอกสารคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของกราฟีนซึ่งเป็น “วัสดุวิเศษ” ทำให้มีความอเนกประสงค์สูง ซึ่งทำให้เซนเซอร์ประเภทนี้เป็นไปได้
กราฟีนเป็นวัสดุชนิดใหม่ที่มีอะตอมคาร์บอนแบบไฮบริด SP2 เชื่อมติดกันแน่นเป็นโครงตาข่ายรังผึ้งสองมิติแบบชั้นเดียว อะตอมคาร์บอนเชื่อมติดกันด้วยพันธะเคมี และความยืดหยุ่นและการเคลื่อนที่ของอะตอมคาร์บอนสามารถผลิตการสั่นสะเทือนแบบเรโซแนนซ์ ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าโฟนอน ซึ่งสามารถวัดได้อย่างแม่นยำมาก เมื่อโมเลกุลอย่าง sars-cov-2 โต้ตอบกับกราฟีน การสั่นสะเทือนแบบเรโซแนนซ์จะเปลี่ยนไปในลักษณะที่เฉพาะเจาะจงและวัดปริมาณได้ นักวิจัยกล่าวว่าการประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์ระดับอะตอมของกราฟีนที่มีศักยภาพเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ตั้งแต่การตรวจจับโควิดไปจนถึง ALS ไปจนถึงมะเร็ง