材料快速准确地检测 COVID-19
研究人员在实验室实验中使用石墨烯——已知最强、最薄的材料之一——来检测 SARS-CoV-2 病毒。这一发现在对抗 COVID-19 及其变体方面具有潜在的应用价值。
在实验中，研究人员将比邮票薄 1000 多倍的石墨烯片与一种旨在针对冠状病毒上的刺突蛋白的抗体结合起来。然后，他们测量了这些石墨烯片在暴露于人工唾液中的 COVID 阳性和 COVID 阴性样本时的原子级振动。这些床单也在其他冠状病毒如中东呼吸综合征 (MERS-CoV) 存在的情况下进行了测试。
抗体偶联石墨烯片的振动在用 COVID 阳性样本处理时发生了变化，但在用 COVID 阴性样本或其他冠状病毒处理时则不会发生变化。用拉曼光谱仪测量的振动变化在不到 5 分钟内就很明显了。
石墨烯——被称为“神奇材料”——具有独特的特性，使其具有高度的通用性，使这种类型的传感器成为可能。石墨烯是由碳组成的单原子厚材料。碳原子由化学键结合，其弹性和运动可以产生共振，也称为声子，可以非常精确地测量。当像 SARS-CoV-2 分子这样的分子与石墨烯相互作用时，它会以一种非常具体和可量化的方式改变这些共振振动。
由于石墨烯只有一个原子厚，其表面的分子相对巨大，可以产生特定的电子能量变化。在这个实验中，研究人员用一种抗体对石墨烯进行了修饰，并且本质上将其校准为仅与 SARS-CoV-2 刺突蛋白发生反应。使用这种方法，石墨烯同样可以用于检测 COVID-19 变体。
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