弗勞恩霍夫可靠性和微集成 IZM 研究所的研究人員與行業和醫療保健合作伙伴一起開發了一種基于氧化石墨烯的傳感器平臺,用于檢測急性細菌和病毒感染。快速檢測可在 15 分鐘內檢測出感染,包括針對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,弗勞恩霍夫 IZM 的研究人員報告說,自 2018 年 4 月以來,他們一直致力于 Graph-POC 項目,以開發基于氧化石墨烯的傳感器平臺。該測試只需要一滴血據研究人員稱,或唾液進行準確分析。
該測試平臺還可用于檢測患者從感染中恢復后存在的抗體。
研究人員將檢測精度歸因于基材——氧化石墨烯,它具有導電性和生物相容性。目前僅在 2D 單層中用于微電子學,研究人員現在正在以薄片形式將其應用于 3D 結構中。研究人員說,增加測量表面和測量精度的是 3D 形式。
由 Fraunhofer IZM 的研究人員開發的基于氧化石墨烯的生物傳感器可以在 15 分鐘內檢測到細菌和病毒感染。
研究人員還將應用方向轉向檢測早期的 COVID-19 病毒感染,以幫助追蹤感染的傳播方式。
“我們可以從現在的醫療領域,也可以向著需求點的方向發展;也就是說,朝著環境技術和環境影響的檢測方向發展。但當然,電暈應用是我們的首要任務,”Fraunhofer IZM 的科學家和 Graph-POC 的子項目經理 Manuel B?uscher 在一份聲明中說。
“氧化石墨烯薄片的 3D 陣列和更高的靈敏度也為進一步的應用打開了大門。例如,即使在室溫下,它也可以檢測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當今傳感器可以檢測到的表面反應。當金屬氧化物與其敏感表面結合時,氧化石墨烯傳感器會在較低溫度下發生反應,”他補充道。
與此同時,研究人員正在努力通過在晶圓級應用氧化石墨烯涂層來擴大大規模生產的制造工藝,這樣可以一次處理數百個芯片。
但研究人員表示,在部署快速測試之前,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,然后進行可靠性測試。
檢測感染的最初項目計劃運行到 2021 年春季,但研究人員預計不會再驗證傳感器的冠狀病毒。
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