美國伊利諾伊大學芝加哥分校的研究人員提出了一種石墨烯聲子系統,可利用石墨烯對COV-2棘突蛋白的聲子響應,快速檢測新冠病毒。
為了開發簡單、快捷、可靠的新冠病毒檢測平臺,研究人員利用石墨烯隨目標分子附著產生聲子變化的特殊性質,設計了石墨烯聲子系統。製備時,利用化學氣相沉積技術在銅箔上沉積石墨烯薄膜,再將石墨烯薄膜轉移至矽晶片上進行刻蝕,形成石墨烯聲子系統。利用該系統檢測新冠病毒時,新冠病毒中COV-2棘突RBD抗體可使石墨烯功能化,進而與棘突蛋白特異性結合;與抗體結合的棘突蛋白會引發p型石墨烯的摻雜,從而導致2D峰的藍移;透過2D峰位置計算摻雜濃度和極性,即可識別新冠病毒棘突蛋白。研究表明:這種方法在磷酸鹽緩衝鹽溶液和唾液中的檢測極限分別為1fg/mL和3.75fg/mL;該系統還可透過改變表面化學特性,用於其他病毒的檢測。
這種石墨烯聲子感測器製作簡單,響應迅速,可用於新冠病毒變體以及其他病毒的檢測。
論文:COVID-19 Spike Protein Induced Phononic Modification in Antibody-Coupled Graphene for Viral Detection Application