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基于納米材料的傳感器檢測(cè)流感和新冠的速度比傳統(tǒng)測(cè)試快得多。圖片來源：美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)
科技日?qǐng)?bào)記者?張佳欣
傳統(tǒng)的呼吸道病毒測(cè)試方法依賴化學(xué)反應(yīng)來確定某些可能的“罪魁禍?zhǔn)住?。但現(xiàn)在，美國(guó)得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的科學(xué)家們報(bào)告稱，他們正在使用一種單原子厚度的納米材料制作一種裝置，可同時(shí)檢測(cè)新冠病毒和流感病毒，且檢測(cè)閾值要比傳統(tǒng)的檢測(cè)方法低得多，速度也更快，可在大約10秒內(nèi)出結(jié)果。研究人員將在2023美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)春季會(huì)議上公布該成果。
石墨烯極薄的特性使其對(duì)環(huán)境中任何電氣變化都非常敏感。使用石墨烯和其他類似的納米材料來制造適用于各種應(yīng)用的傳感器具有巨大潛力。為了制造傳感器，研究人員必須讓石墨烯對(duì)病毒蛋白的存在作出反應(yīng)。為此，他們研究了免疫系統(tǒng)，該系統(tǒng)產(chǎn)生的抗體經(jīng)過微調(diào)，可識(shí)別并鎖定特定的病原體。
研究人員將新冠病毒和流感病毒的抗體與石墨烯聯(lián)系起來。當(dāng)來自感染者的樣本被放置在傳感器上時(shí)，這些抗體與其目標(biāo)蛋白結(jié)合，促使電流發(fā)生變化。
傳感器約6.5平方厘米大小。研究人員使用這些病毒的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)被輸送到類似唾液的液體中。結(jié)果表明，傳感器不僅可檢測(cè)到蛋白質(zhì)的存在，而且當(dāng)病毒以極低的數(shù)量存在時(shí)，傳感器也可檢出。這種靈敏度表明，該傳感器可用于檢測(cè)呼吸中發(fā)現(xiàn)的更稀疏的病毒顆粒。此外，傳感器的工作速度也很快，在放入樣本后大約10秒內(nèi)就能出結(jié)果。
相比之下，傳統(tǒng)的新冠感染檢測(cè)可能需要幾個(gè)小時(shí)，具體取決于檢測(cè)類型，而美國(guó)食品和藥物管理局最近批準(zhǔn)的新冠病毒和流感病毒雙重檢測(cè)需要大約半個(gè)小時(shí)才能出結(jié)果。
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