Vật liệu kỳ diệu – graphene

Vật liệu “kỳ diệu” graphene có thể được sử dụng để phát hiện COVID-19 nhanh chóng và chính xác.
Theo các báo cáo của truyền thông nước ngoài, các nhà nghiên cứu tại Đại học Illinois ở Chicago đã sử dụng thành công graphene, một trong những vật liệu bền và mỏng nhất được biết đến, để phát hiện virus SARS-CoV-2 trong các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm. Các nhà nghiên cứu cho biết, phát hiện này có thể là một bước đột phá trong việc phát hiện COVID-19 và có thể được sử dụng trong cuộc chiến chống lại COVID-19 và các biến thể của nó.
Trong thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã kết hợptấm grapheneVới độ dày chỉ bằng 1/1000 con tem, họ đã sử dụng kháng thể được thiết kế để nhắm mục tiêu vào các glycoprotein nổi tiếng gây hại cho COVID-19. Sau đó, họ đo độ rung ở cấp độ nguyên tử của các tấm graphene khi chúng được tiếp xúc với cả mẫu dương tính và âm tính với COVID-19 trong nước bọt nhân tạo. Độ rung của tấm graphene gắn kháng thể thay đổi khi được xử lý bằng mẫu dương tính với COVID-19, nhưng không thay đổi khi được xử lý bằng mẫu âm tính với COVID-19 hoặc các loại coronavirus khác. Sự thay đổi độ rung được đo bằng thiết bị gọi là máy quang phổ Raman rất rõ ràng trong vòng năm phút. Phát hiện của họ đã được công bố trên tạp chí ACS Nano vào ngày 15 tháng 6 năm 2021.
“Xã hội rõ ràng cần những phương pháp tốt hơn để phát hiện COVID-19 và các biến thể của nó một cách nhanh chóng và chính xác, và nghiên cứu này có tiềm năng mang lại sự thay đổi thực sự. Cảm biến được cải tiến có độ nhạy và độ chọn lọc cao đối với COVID-19, đồng thời nhanh chóng và có chi phí thấp”, Vikas Berry, tác giả chính của bài báo cho biết.đặc tính độc đáoTính chất "vật liệu kỳ diệu" của graphene khiến nó trở nên vô cùng linh hoạt, điều này giúp cho loại cảm biến này trở nên khả thi.
Graphene là một loại vật liệu mới với các nguyên tử carbon liên kết lai SP2 được sắp xếp chặt chẽ thành cấu trúc mạng lưới hình tổ ong hai chiều một lớp. Các nguyên tử carbon liên kết với nhau bằng liên kết hóa học, và tính đàn hồi cũng như chuyển động của chúng có thể tạo ra dao động cộng hưởng, còn được gọi là phonon, có thể được đo lường rất chính xác. Khi một phân tử như SARS-CoV-2 tương tác với graphene, nó sẽ làm thay đổi các dao động cộng hưởng này theo một cách rất cụ thể và có thể định lượng được. Các nhà nghiên cứu cho biết, tiềm năng ứng dụng của cảm biến graphene ở cấp độ nguyên tử – từ phát hiện COVID-19 đến ALS và ung thư – vẫn đang tiếp tục mở rộng.