„Stebuklinga medžiaga“ gali būti naudojama greitai ir tiksliai nustatyti COVID-19 virusą

Grafeno pagrindu pagaminto COVID-19 baltymų aptikimo proceso aprašymas. Baltas stačiakampis žymi pagrindą su grafenu, funkcionalizuotu su SARS-CoV-2 antikūnais (pavaizduotas geltona spalva). Kai šis grafeno detektorius sąveikauja su viruso kamieninėmis ląstelėmis teigiamame COVID mėginyje, keičiasi jo atominės vibracijos dažnis. Paskola: Vikas Berry

Tyrėjai parodė, kad grafeno pagrindu pagamintas jutiklis gali aptikti SARS-CoV-2.

Čikagos universiteto (Ilinojus) mokslininkai laboratoriniuose tyrimuose sėkmingai panaudojo grafeną, kad nustatytų vieną stipriausių, ploniausių žinomų medžiagų – SARS-CoV-2 virusą. Mokslininkai teigia, kad atradimas gali būti proveržis nustatant koronavirusą, galimas taikymas kovojant su COVID-19 ir jo variantais.

Eksperimentų metu mokslininkai sujungė grafeno lakštus, kurie yra daugiau nei 1000 kartų plonesni už pašto ženklą, su antikūnais, skirtais liūdnai pagarsėjusiam smaigalio baltymui pakartoti ant koronaviruso. Tada jie išmatavo šių grafeno lakštų atomo lygio virpesius, kai dirbtinėse seilėse pasirodė COVID teigiami և COVID neigiami mėginiai. Šie dokumentai taip pat buvo išbandyti dėl kitų koronavirusų, tokių kaip Artimųjų Rytų respiracinis sindromas ar MERS-CoV.

UIC tyrėjai nustatė, kad grafeno lapo vibracijas kartu su antikūnais pakeitė teigiamas COVID mėginys, bet ne COVID neigiamas mėginys ar kiti koronavirusai. Vibracijos pokyčiai, išmatuoti prietaisu, vadinamu Ramano spektrometru, buvo matomi per penkias minutes.

Jų rezultatai buvo paskelbti 2021 m. Birželio 15 d. Žurnale „ACS Nano“:,

„Mes daugelį metų kūrėme grafeno jutiklius. Anksčiau mes sukūrėme vėžinių ląstelių detektorius և ALS. Sunku įsivaizduoti skubesnį planą, nei padėti sustabdyti dabartinės epidemijos plitimą “, – sakė UIC inžinerijos kolegijos chemijos inžinerijos vadovas, vyresnysis autorius Vikas Berry. „Visuomenėje yra aiškus poreikis geresnių būdų greitai ir tiksliai nustatyti COVID, ir šis tyrimas gali iš tikrųjų pakeisti. Modifikuotas jutiklis yra labai jautrus, selektyvus COVID, jis yra greitas ir pigus.

„Šis projektas atrado stebėtinai naują atsaką į būtinybę tiksliai ir tiksliai nustatyti virusų paklausą“, – sakė tyrimo bendraautorius Garethas Lindemannas, „Carbon Advanced“ medžiagų ar gaminių tyrinėtojas. “Šios technologijos, kaip klinikinių tyrimų priemonės, plėtra turi daug privalumų, palyginti su šiuo metu naudojamais, naudojamais bandymais”.

Uoga sako, kad grafenas, kuris buvo vadinamas „nuostabia medžiaga“, pasižymi unikaliomis savybėmis, dėl kurių jis yra itin universalus, todėl galima naudoti šio tipo jutiklius.

Grafenas yra stora vieno anglies atomo medžiaga. Anglies atomus jungia cheminiai ryšiai, kurių elastingumas ir judėjimas gali sukelti rezonansines vibracijas, dar žinomas kaip fononai, kuriuos galima išmatuoti labai tiksliai. Kai tokia molekulė, kaip SARS-CoV-2, sąveikauja su grafenu, ji keičia tas rezonansines vibracijas labai unikaliu, kiekybiškai įvertinamu būdu.

„Grafenas yra tik vieno atomo storio, todėl jo paviršiaus molekulė yra gana didelė, todėl ji gali šiek tiek pakeisti elektronų energiją“, – sakė Berry. “Šio eksperimento metu grafeną pakeitėme antikūnu, iš tikrųjų modifikuodami jį taip, kad reaguotų tik į SARS-CoV-2 smaigalio baltymą. Naudojant šį metodą, grafenas galėtų būti naudojamas tokiu pačiu būdu nustatyti COVID-19 variantus “.

Tyrėjai teigia, kad galimas grafeno atomo lygio jutiklio pritaikymas nuo COVID iki ALS aptikimo iki vėžio plečiasi.

Remiantis šiuo darbu, buvo išduotas laikinas patentas.

Nuoroda. Ngoc Hoang Lanas Nguyenas, Sungjoonas Kim, Garrettas Lindemannas ir Vikasas Berry, „COVID-19 smaigalinių baltymų sukelta fononinė modifikacija antikūnais sujungtame grafene virusų aptikimui“, 2021 m. Birželio 15 d. „ACS Nano“:,
DOI: 10.1021 / acsnano.1c02549:

Papildomi laikraščio bendraautoriai yra Ngokas Hoangas Lanas Nguenas և Sunjunas Kim iš UIC. Darbą finansavo „Ramaco Carbon և“, jų antrinė įmonė „CAMP“ ir iš dalies Jūrų tyrimų biuras.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Nuodingos kempinės apsaugo nuodingus paukščius ir varles nuo savo toksinų

Auksinė nuodų varlė, Phyllobates terribilis. Kreditas: Chris Wellner, Smithsonian nacionalinis zoologijos sodas Kalifornijos universiteto, San Francisko (UCSF), Stanfordo universiteto ir Kalifornijos mokslų akademijos (CAS)...

Didelė pažanga švarios energijos kuro elementų reakcijų srityje

Žinant geležies atomų tankį ir vietos dinamiką, pasiekiamas efektyvumo lygis kuro elementų oksidacijos reakcijoje, kuri niekada nebuvo realizuota. Kreditas: Teksaso universitetas Austine /...

Astronomai atranda mažytę uolėtą planetą – tik pusę Veneros masės

Šis grafinis simbolis rodo L 98-59b, vieną iš L 98-59 35 šviesmečių sistemos planetų. Sistemoje yra keturios patvirtintos uolienų planetos, kurios gali atsirasti...

Du antihipertenziniai vaistai apsaugo nuo tos pačios širdies ligos, bet skirtingo šalutinio poveikio

Analizuojant beveik 3 milijonus pacientų, vartojusių pirmuosius kraujospūdį mažinančius vaistus, angiotenzino receptorių blokatoriai (ARB) buvo tokie pat geri kaip ir angiotenziną konvertuojančių fermentų (AKF)...

Ličio jonų akumuliatorių „įkūrėjas“ padeda savo atradimu išspręsti 40 metų senumo problemą

Ličio jonų akumuliatorių su SNS neutronais įkūrėjas patvirtino, kad katodo medžiaga (mėlyna) be ličio niobio oksido (šviesiai žalia) žymiai sumažino pirmojo ciklo energijos nuostolius...

Newsletter

Subscribe to stay updated.