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
Το μεγάλο κόλπο των χάκερς – Ποιες χώρες κάνουν πειραματόζωα για τις επιθέσεις τους
Τι αποκαλύπτει έρευνα σχετικά με τη δράση συμμοριών σε «πεδία δοκιμών»
O CEO του TikTok περνά στην αντεπίθεση - «Δεν φεύγουμε από τις ΗΠΑ»
Η υπογραφή Μπάιντεν στο σχετικό νομοσχέδιο ουσιαστικά ορίζει προθεσμία για την πώληση στις 19 Ιανουαρίου - μία ημέρα πριν από τη λήξη της θητείας του
Η Microsoft μέσω AI κερδίζει μερίδια αγοράς και στο cloud
Τι αναμένεται να δείξουν τα οικονομικά αποτελέσματα των τεχνολογικών κολοσσών των ΗΠΑ
Η Qualcomm μπαίνει και επισήμως στα... χωράφια των Intel και AMD
Η Qualcomm θεωρεί τα X Elite και X Plus άκρως ανταγωνιστικά και απέναντι στα τσιπ M3 της Apple
Υπό ρυθμιστικό έλεγχο στη Βρετανία οι ΑΙ συνεργασίες Microsoft-Amazon
Η Αρχή Ανταγωνισμού και Αγορών της Βρετανίας ζητά από τα ενδιαφερόμενα τρίτα μέρη τις απόψεις τους σχετικά με τις μεγάλες συνεργασίες που συνήψαν η Microsoft και η Amazon με μικρότερες εταιρείες AI
myAUEB: Η νέα εφαρμογή για το κινητό από το ΟΠΑ
Η πρώτη ολοκληρωμένη εφαρμογή κινητού σε ελληνικό ΑΕΙ από το Οικονομικό Πανεπιστήμιο Αθηνών
Σε διπλή μέγγενη από ΗΠΑ και Ευρώπη το TikTok
Ψήφισε και η Γερουσία για αναγκαστική πώληση της εφαρμογής από την κινεζική ByteDance - Έρευνα και από Κομισιόν στο TikTok Lite με φόβους για εθισμό των χρηστών
Η Tesla φτιάχνει πιο πρόσιτα αυτοκίνητα και απογειώνει τις μετοχές της
Τι σχεδιάζει ο Ίλον Μασκ για το επόμενο διάστημα
Επαγγελματικά email: Τα λάθη που κάνουμε – Οι «κανόνες» για τη σωστή τεχνική
Πώς θα υπάρχει αμεσότητα στην ανάγνωση από τον παραλήπτη;
34 χρόνια από την εκτόξευση του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble
Από την εκτόξευσή του το 1990 και μετά, το Hubble έχει πραγματοποιήσει 1,6 εκατομμύρια παρατηρήσεις σε πάνω από 53.000 αστρονομικά αντικείμενα