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« Demandez-vous la matière » employée pour trouver le virus SARS-CoV-2 dans des expériences de laboratoire

Les chercheurs à l'Université de l'Illinois Chicago ont avec succès employé le graphene -- un des matériaux connus les plus intenses et les plus minces -- pour trouver le virus SARS-CoV-2 dans des expériences de laboratoire. Les chercheurs disent que la découverte pourrait être une découverte dans le dépistage de coronavirus, avec des applications possibles dans le combat contre COVID-19 et ses variantes.

Dans les expériences, les chercheurs ont combiné les feuilles de graphene, qui sont plus de 1.000 fois plus minces qu'un timbre-poste, avec de l'anticorps conçu pour viser la protéine infâme de pointe sur le coronavirus. Ils ont alors mesuré les vibrations niveau atomique de ces feuilles de graphene une fois exposés aux échantillons COVID-positifs et COVID-négatifs en salive artificielle. Ces feuilles ont été également vérifiées en présence d'autres coronaviruses, comme le syndrome respiratoire de Moyen-Orient, ou de MERS-CoV.

Les chercheurs d'UIC ont constaté que les vibrations de la feuille anticorps-accouplée de graphene ont changé une fois traitées avec un échantillon COVID-positif, mais pas une fois traitées avec un échantillon COVID-négatif ou avec d'autres coronaviruses. Les modifications vibratoires, mesurées avec un dispositif appelé un spectromètre de Raman, étaient évidentes dedans au-dessous de cinq mn.

Leurs découvertes sont publiées dans le nano du tourillon ACS.

Nous avions développé des détecteurs de graphene depuis de nombreuses années. Dans le passé, nous avons établi des détecteurs pour des cellules cancéreuses et des ALS. Il est difficile d'imaginer une application plus appuyante que pour aider à refouler l'écart de la pandémie de courant. Il y a un besoin clair dans la société de meilleures voies trouvent à rapidement et exactement COVID et ses variantes, et cette recherche a le potentiel d'effectuer une véritable différence. Le détecteur modifié est hautement sensible et sélecteur pour COVID, et il est rapide et peu coûteux. »

Baie, professeur et chef de Vikas du génie chimique à l'université de l'ingéniérie d'UIC et à l'auteur supérieur du papier

« Ce projet a été une réaction étonnamment nouvelle au besoin et demande du dépistage des virus, rapidement et exactement, » a dit le co-auteur Garrett Lindemann, un chercheur d'étude avec les matériaux et les produits avancés de carbone, ou le CAMP. « Le développement de cette technologie comme dispositif de tests cliniques a beaucoup d'avantages par rapport aux tests actuel déployés et utilisés. »

La baie indique ce graphene -- ce qui a été appelé un « matériau de merveille » -- a les seules propriétés qui le rendent hautement polyvalent, rendant ce type du détecteur possible.

Graphene est un matériau unique-atome-épais composé du carbone. Des atomes de carbone sont liés par les liaisons chimiques dont élasticité et le mouvement peut produire des vibrations résonnantes, également connues sous le nom de phonons, qui peuvent être très exactement mesurés. Quand une molécule comme une molécule SARS-CoV-2 agit l'un sur l'autre avec le graphene, elle change ces vibrations résonnantes d'une voie très spécifique et quantifiable.

« Graphene est juste un atome profondément, ainsi une molécule sur sa surface est relativement énorme et peut produire un changement spécifique de son énergie électronique, » Berry a dit. « Dans cette expérience, nous avons modifié le graphene avec de l'anticorps et, essentiellement, l'avons étalonné pour réagir seulement avec la protéine de la pointe SARS-CoV-2. Suivre cette méthode, le graphene a pu assimilé être employé pour trouver les variantes COVID-19. »

Les chercheurs disent les applications possibles pour un détecteur niveau atomique de graphene -- de trouver COVID aux ALS au cancer -- continuez à augmenter.

Un brevet provisoire a été soumis a basé sur ce travail.

Source:
Journal reference:

Nguyen, N.H.L., et al. (2021) OVID-19 Spike Protein Induced Phononic Modification in Antibody-Coupled Graphene for Viral Detection Application. ACS Nano. doi.org/10.1021/acsnano.1c02549.