Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Ιλινόι στο Σικάγο χρησιμοποίησαν με επιτυχία γραφένιο –ένα από τα πιο ισχυρά και λεπτά υλικά στον κόσμο– για την ανίχνευση του SARS-CoV-2 στο εργαστήριο. Όπως αναφέρουν, η ανακάλυψη αυτή μπορεί να αλλάξει το τοπίο στην ανίχνευση του νέου κορωνοϊού και των συνεχώς αναδυόμενων παραλλαγμένων στελεχών του.
Τα πειράματα
Στο πλαίσιο των πειραμάτων τους οι επιστήμονες συνδύασαν φύλλα γραφενίου, το καθένα εκ των οποίων είναι πάνω από 1.000 φορές λεπτότερο από ένα γραμματόσημο, με ένα αντίσωμα σχεδιασμένο να στοχεύει την πρωτεΐνη-ακίδα του νέου κορωνοϊού. Στη συνέχεια μέτρησαν τις δονήσεις σε επίπεδο ατόμου των φύλλων του γραφενίου όταν εκείνα εξετίθεντο σε θετικά και αρνητικά στον νέο κορωνοϊό δείγματα σε τεχνητό σάλιο. Μάλιστα οι ερευνητές δοκίμασαν τα φύλλα γραφενίου και σε άλλους κορωνοϊούς, όπως αυτός του προκαλεί το σύνδρομο ΜΕRS (ιός MERS-CoV).
Αποτέλεσμα σε λιγότερο από πέντε λεπτά
Οπως είδαν, οι δονήσεις των φύλλων γραφενίου που έφεραν το αντίσωμα άλλαζαν όταν αυτά εξετίθεντο σε ένα θετικό στον νέο κορωνοϊό δείγμα, δεν άλλαζαν όμως όταν η έκθεση αφορούσε ένα αρνητικό στον SARS-CoV-2 δείγμα ή άλλους κορωνοϊόύς. Οι αλλαγές στις δονήσεις οι οποίες μετρήθηκαν από τους ερευνητές με μια συσκευή που ονομάζεται φασματόμετρο Raman μπορούσαν να μετρηθούν μέσα σε λιγότερο από πέντε λεπτά, με βάση δημοσιεύση στην επιθεώρηση «ACS Nano».
Αισθητήρας ακριβής, γρήγορος και φθηνός
«Αναπτύσσουμε αισθητήρες από γραφένιο εδώ και πολλά χρόνια. Στο παρελθόν έχουμε δημιουργήσει τέτοιους αισθητήρες για καρκινικά κύτταρα αλλά και για την πλάγια μυοατροφική σκλήρυνση. Είναι δύσκολο να φανταστούμε μια πιο επείγουσα εφαρμογή του γραφενίου από το να συμβάλει στο να ελεγχθεί η εξάπλωση της τρέχουσας πανδημίας» ανέφερε ο Βίκας Μπέρι, καθηγητής και επικεφαλής του Τμήματος Χημικών Μηχανικών στο Κολέγιο Μηχανικής του Πανεπιστημίου του Ιλινόι στο Σικάγο και κύριος συγγραφέας της νέας μελέτης. Ο δρ Μπέρι προσέθεσε ότι «υπάρχει σαφής ανάγκη στην κοινωνία για καλύτερες μεθόδους ταχείας και ακριβούς ανίχνευσης του νέου κορωνοϊού και των παραλλαγμένων στελεχών του και αυτή η μελέτη έχει τη δυναμική να κάνει τη μεγάλη διαφορά. Ο τροποποιημένος αισθητήρας μας έχει μεγάλη ευαισθησία σε ό,τι αφορά την ανίχνευση του SARS–CoV-2, είναι γρήγορος και φθηνός». Σύμφωνα με τον καθηγητή, το γραφένιο, το οποίο αποκαλείται «μαγικό» υλικό, διαθέτει μοναδικές ιδιότητες που του χαρίζουν μεγάλη «ευελιξία».
Το «μαγικό» γραφένιο
Το γραφένιο είναι ένα υλικό που αποτελείται από άνθρακα με πάχος ενός ατόμου. Τα άτομα του άνθρακα συνδέονται με χημικούς δεσμούς των οποίων η ελαστικότητα και η κίνηση παράγουν ταλαντώσεις γνωστές ως φωνόνια, που μπορούν να μετρηθούν με μεγάλη ακρίβεια. Οταν ένα μόριο όπως ο ιός SARS-CoV-2 αλληλεπιδρά με το γραφένιο, αλλάζει τις δονήσεις του υλικού με έναν πολύ συγκεκριμένο και μετρήσιμο τρόπο.
Και για ανίχνευση των μεταλλαγμένων στελεχών
«Το γραφένιο έχει πάχος μόλις ενός ατόμου, έτσι όταν βρεθεί ένα πολύ μεγαλύτερο μόριο επάνω στην επιφάνειά του μπορεί να παραγάγει συγκεκριμένες αλλαγές στην ηλεκτρονική του ενέργεια» εξήγησε ο δρ Μπέρι και συμπλήρωσε: «Σε αυτό το πείραμα τροποποιήσαμε το γραφένιο με ένα αντίσωμα και ουσιαστικά το ‘ρυθμίσαμε’ ώστε να αντιδρά μόνο στην πρωτεΐνη-ακίδα του SARS–CoV-2. Με χρήση αυτής της μεθόδου, το γραφένιο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση των μεταλλαγμένων στελεχών του νέου κορωνοϊού». Σημειώνεται ότι οι ερευνητές έχουν ήδη υποβάλει αίτηση για να κατοχυρώσουν με πατέντα τη μέθοδό τους.
Latest News
Εγκαινιάζεται νέα γραμμή παραγωγής για ρωσικά smartphones
Οι συσκευές είναι ήδη διαθέσιμες για παραγγελία, αναφέρει το πρακτορειο Tass
Ακόλουθος των ΗΠΑ και στο TikTok η Ευρώπη; – Στο «τραπέζι» η απαγόρευσή του
«Γνωρίζουμε ακριβώς τον κίνδυνο του TikTok», είπε η Ούρσουλα φον ντερ Λάιεν, σχεδόν μια εβδομάδα αφότου ο Τζο Μπάιντεν υπέγραψε την αμερικανική νομοθεσία που απειλεί με πανεθνική απαγόρευση
Στόχος Ρώσων χάκερς το κόμμα του Όλαφ Σολτς - Με αντίποινα απειλεί το Βερολίνο
Πίσω από την επίθεση κρύβεται η ομάδα APT28, η οποία ελέγχεται από τη ρωσική μυστική υπηρεσία
Καμία βιασύνη για την Apple - Πλησιάζει η ώρα της ΑΙ
H εταιρεία αναμένεται να αποκαλύψει τις νέες δυνατότητες τεχνητής νοημοσύνης στο ετήσιο συνέδριο λογισμικού της τον επόμενο μήνα, όπως και να αναθεωρήσει τις σειρές προϊόντων της με τσιπ έτοιμα για AI
Σελήνη: Κινεζική αποστολή αναχώρησε για τα πρώτα δείγματα από την αθέατη πλευρά
Το ρομποτικό σκάφος Chang’e-6 που εκτοξεύτηκε την Παρασκευή θα επιχειρήσει προσσελήνωση τον Ιούλιο.
Γερμανίδα ΥΠΕΞ: Η Ρωσία θα υποστεί συνέπειες για την κυβερνοεπίθεση του 2023
Τον Ιανουάριο του 2023, το Βερολίνο δήλωσε ότι Ρώσοι ακτιβιστές χάκερ έθεσαν εκτός δικτύου αρκετούς γερμανικούς ιστότοπους σε αντίποινα για την απόφασή του να στείλει άρματα μάχης στην Ουκρανία.
Βuyback μετοχών ρεκόρ ύψους 110 δισ. δολ. ανακοίνωσε η Apple
Ελαφρώς καλύτερα από τα αναμενόμενα τα αποτελέσματα τριμήνου
Ρινγκ.. για δύο η Σελήνη – Ίλον Μασκ vs Τζεφ Μπέζος
Η Blue Origin και η SpaceX ιδρύθηκαν και οι δύο στις αρχές του αιώνα από μεγιστάνες της τεχνολογίας
Πρόβλημα με το ξυπνητήρι του iPhone αφήνει... άγρυπνους χιλιάδες χρήστες
Η Apple επιβεβαίωσε την ύπαρξη του προβλήματος και ότι είναι σε γνώση της, χωρίς ωστόσο να διευκρινίσει τι είναι αυτό που το προκαλεί
Η πρώτη γραμμή άμυνας στην κυβερνοασφάλεια είναι οι κωδικοί πρόσβασης
Πως εξισσοροπείται η ευκολία και η ασφάλεια στην ψηφιακή εποχή