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“Pregúntese el material” usado para descubrir el virus SARS-CoV-2 en experimentos del laboratorio

Los investigadores en la Universidad de Illinois Chicago han utilizado con éxito el graphene -- uno de los materiales sabidos más fuertes, más finos -- para descubrir el virus SARS-CoV-2 en experimentos del laboratorio. Los investigadores dicen que el descubrimiento podría ser una ruptura en la detección del coronavirus, con usos potenciales en el combate contra COVID-19 y sus variantes.

En experimentos, los investigadores combinaron las hojas del graphene, que son más de 1.000 veces más finas que un sello, con un anticuerpo diseñado para apuntar la proteína infame del pico en el coronavirus. Entonces midieron las vibraciones del atómico-nivel de estas hojas del graphene cuando estaban expuesta a las muestras COVID-positivas y COVID-negativas en saliva artificial. Estas hojas también fueron probadas en presencia de otros coronaviruses, como el síndrome respiratorio de Oriente Medio, o de MERS-CoV.

Los investigadores de UIC encontraron que las vibraciones de la hoja anticuerpo-acoplada del graphene cambiaron cuando estaban tratadas con una muestra COVID-positiva, pero no cuando estaban tratadas con una muestra COVID-negativa o con otros coronaviruses. Los cambios vibratorios, medidos con un dispositivo llamado un espectrómetro de Raman, eran evidentes hacia adentro bajo cinco minutos.

Sus conclusión se publican en el gorrón ACS nano.

Hemos estado desarrollando los sensores del graphene durante muchos años. En el pasado, hemos construido los detectores para las células cancerosas y el ALS. Es duro imaginarse un uso que prensa más que ayudar a provenir la extensión del pandémico actual. Hay una necesidad sin obstrucción en la sociedad de mejores maneras descubre a rápidamente y exacto COVID y sus variantes, y esta investigación tiene el potencial de diferenciar real. El sensor modificado es altamente sensible y selectivo para COVID, y es rápido y barato.”

Baya, profesor y jefe de Vikas de la ingeniería química en la universidad de UIC de la ingeniería y el autor mayor del papel

“Este proyecto ha sido una reacción asombroso nueva a la necesidad y demanda para la detección de virus, rápidamente y exacto,” dijo al co-autor Garrett Lindemann, investigador del estudio con los materiales y los productos avanzados del carbono, o CAMPAMENTO. “El revelado de esta tecnología como dispositivo clínico de la prueba tiene muchas ventajas sobre las pruebas actualmente desplegadas y usadas.”

La baya dice ese graphene -- cuál se ha llamado un “material de la maravilla” -- tiene propiedades únicas que lo hagan altamente versátil, haciendo este tipo del sensor posible.

Graphene es un material único-átomo-grueso compuesto del carbono. Los átomos de carbono son limitados por los vínculos químicos cuyo elasticidad y movimiento puede producir vibraciones resonantes, también conocidos como fonones, que pueden ser medidos muy exacto. Cuando una molécula como una molécula SARS-CoV-2 obra recíprocamente con el graphene, cambia estas vibraciones resonantes de una manera muy específica y cuantificable.

“Graphene es apenas un átomo densamente, así que una molécula en su superficie es relativamente enorme y puede producir un cambio específico en su energía electrónica,” Berry dijo. “En este experimento, modificamos el graphene con un anticuerpo y, esencialmente, lo calibramos para reaccionar solamente con la proteína del pico SARS-CoV-2. Usando este método, el graphene se podía utilizar semejantemente para descubrir las variantes COVID-19.”

Los investigadores dicen los usos potenciales para un sensor del atómico-nivel del graphene -- de descubrir COVID al ALS al cáncer -- continúe desplegarse.

Se ha sometido una patente provisional basó en este trabajo.

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.