基于氧化石墨烯的傳感器測(cè)試可在15分鐘內(nèi)檢測(cè)到感染

弗勞恩霍夫可靠性和微集成 IZM 研究所的研究人員與行業(yè)和醫(yī)療保健合作伙伴一起開(kāi)發(fā)了一種基于氧化石墨烯的傳感器平臺(tái)，用于檢測(cè)急性細(xì)菌和病毒感染?？焖贆z測(cè)可在 15 分鐘內(nèi)檢測(cè)出感染，包括針對(duì)冠狀病毒和敗血癥的抗體。

為了解決快速可靠地診斷感染的挑戰(zhàn)，弗勞恩霍夫 IZM 的研究人員報(bào)告說(shuō)，自 2018 年 4 月以來(lái)，他們一直致力于 Graph-POC 項(xiàng)目，以開(kāi)發(fā)基于氧化石墨烯的傳感器平臺(tái)。該測(cè)試只需要一滴血據(jù)研究人員稱，或唾液進(jìn)行準(zhǔn)確分析。

該測(cè)試平臺(tái)還可用于檢測(cè)患者從感染中恢復(fù)后存在的抗體。

研究人員將檢測(cè)精度歸因于基材——氧化石墨烯，它具有導(dǎo)電性和生物相容性。目前僅在 2D 單層中用于微電子學(xué)，研究人員現(xiàn)在正在以薄片形式將其應(yīng)用于 3D 結(jié)構(gòu)中。研究人員說(shuō)，增加測(cè)量表面和測(cè)量精度的是 3D 形式。

由 Fraunhofer IZM 的研究人員開(kāi)發(fā)的基于氧化石墨烯的生物傳感器可以在 15 分鐘內(nèi)檢測(cè)到細(xì)菌和病毒感染。

研究人員還將應(yīng)用方向轉(zhuǎn)向檢測(cè)早期的 COVID-19 病毒感染，以幫助追蹤感染的傳播方式。

“我們可以從現(xiàn)在的醫(yī)療領(lǐng)域，也可以向著需求點(diǎn)的方向發(fā)展；也就是說(shuō)，朝著環(huán)境技術(shù)和環(huán)境影響的檢測(cè)方向發(fā)展。但當(dāng)然，電暈應(yīng)用是我們的首要任務(wù)，”Fraunhofer IZM 的科學(xué)家和 Graph-POC 的子項(xiàng)目經(jīng)理 Manuel B?uscher 在一份聲明中說(shuō)。

“氧化石墨烯薄片的 3D 陣列和更高的靈敏度也為進(jìn)一步的應(yīng)用打開(kāi)了大門。例如，即使在室溫下，它也可以檢測(cè)出一氧化碳或丙酮等有害氣體。就目前而言，這些氣體必須首先被加熱以觸發(fā)當(dāng)今傳感器可以檢測(cè)到的表面反應(yīng)。當(dāng)金屬氧化物與其敏感表面結(jié)合時(shí)，氧化石墨烯傳感器會(huì)在較低溫度下發(fā)生反應(yīng)，”他補(bǔ)充道。

與此同時(shí)，研究人員正在努力通過(guò)在晶圓級(jí)應(yīng)用氧化石墨烯涂層來(lái)擴(kuò)大大規(guī)模生產(chǎn)的制造工藝，這樣可以一次處理數(shù)百個(gè)芯片。

但研究人員表示，在部署快速測(cè)試之前，還需要做更多的工作，包括將基于氧化石墨烯的傳感器集成到塑料載體中，然后進(jìn)行可靠性測(cè)試。

檢測(cè)感染的最初項(xiàng)目計(jì)劃運(yùn)行到 2021 年春季，但研究人員預(yù)計(jì)不會(huì)再驗(yàn)證傳感器的冠狀病毒。