随着COVID-19大流行病的大规模传播,感染的早期和准确检测变得非常重要。最近,弗劳恩霍夫(Fraunhofer)可靠性与微集成研究所(IZM)的研究人员与工业和医疗保健领域的合作伙伴一起开发了基于氧化石墨烯的传感器平台,可在几分钟内检测出败血症或冠状病毒抗体等急性感染。
该团队在过去两年中一直致力于Graph-POC项目,以解决感染诊断中面临的困难。研究人员现在专注于使其有助于识别由COVID-19病毒引起的早期感染,从而有助于追踪感染的传播方式。
发生感染时,人体会形成生物标记(蛋白质或分子)作为反应。置于基于石墨烯的传感器表面的分子可以帮助检测这些生物标记。可以通过生物标志物浓度的差异测量来确定感染的发生。氧化石墨烯不仅具有生物相容性和导电性,而且对于感染的检测高度可靠。
到目前为止,氧化石墨烯仅以其原始形式(二维单层)用于微电子领域。 Fraunhofer IZM团队现在以薄片状的3D结构形式使用它,以改善测量表面并确保测量的准确性。此外,这将为进一步的应用铺平道路,例如在环境温度下检测有害气体(如丙酮或一氧化碳)。
这个过程很简单!仅需滴一滴血/唾液即可进行准确的分析。将液滴滴到传感器表面几分钟后,测试结果将作为电信号传送到家庭医生的办公室。在实验室中代替长时间的血液检查大约需要15分钟,从而消除了诊断中的猜测和错误,使医生可以开出适当的治疗方法或使用适当的抗生素。另外,该测试可以配置为识别甚至在患者从感染中恢复后仍然存在的抗体。
此外,该团队正在努力应对扩大生产流程以实现大规模生产的另一个挑战。他们正在寻求在晶圆级使用氧化石墨烯涂层,以确保可以同时进行数百个芯片的处理。最初确定感染的项目计划在2021年春季进行,但是研究人员预测该传感器不能再过一年验证冠状病毒。