Ein Forschungsteam der Carnegie Mellon University berichtet über die Ergebnisse einer fortschrittlichen Plattform, die auf Nanomaterialien basiert.
Der auf Nanomaterialien basierende Biosensor kann in Sekunden spezifische Antikörper gegen SARS-CoV-2, das für die Covid-19-Pandemie verantwortliche Virus, nachweisen.
Zusätzlich zu den Tests hilft der Biosensor dabei, die immunologische Reaktion der Patienten auf neue Impfstoffe genau zu quantifizieren.
Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift veröffentlicht Fortgeschrittene Werkstoffe in einem Papier mit dem vielsagenden Titel: „Nachweis von Covid-19-Antikörpern in wenigen Sekunden über mit Kohlenoxid beschichtete dreidimensionale Elektroden.“ reduziertes Graphen, Aerosolstrahl nanogedruckt“.
Wie funktioniert der Biosensor?
Die Testplattform identifiziert das Vorhandensein von zwei Antikörpern des Virus, das Protein S1-Spike und die Rezeptorbindungsdomäne (RBD) in einem sehr kleinen Blutstropfen (ca. 5 Mikroliter).
Antikörperkonzentrationen können extrem niedrig und wird auf jeden Fall unter einem Pikomolar (0,15 Nanogramm pro Milliliter) nachgewiesen.
Der Nachweis erfolgt durch eine elektrochemische Reaktion in einem tragbaren Mikrofluidikgerät, das Sendet die Ergebnisse fast sofort an eine einfache Oberfläche eines Smartphones.
„Wir haben das genutzt neuesten Fortschritt in Materialien und Fertigung wie dem 3D-Druck von Nanopartikeln, um ein Gerät zu schaffen, das Covid-19-Antikörper schnell erkennt“, sagt er Rahul Panat, Professoren Mitarbeiter von Maschinenbau von Carnegie Mellon.
Biosensor auf innovative Weise hergestellt
Eine additive Fertigungstechnologie namens Aerosolstrahl 3D-Druck ist für die Effizienz und Genauigkeit der Testplattform verantwortlich. Es gibt kleine und günstige Elektroden maßstabsgetreu gedruckt Nanometer mit Aerosoltröpfchen, die sind vereint thermisch zusammen.
Der Prozess ermöglicht es, eine raue Oberfläche zu erhalten und unregelmäßig das Bietet eine größere Oberfläche und eine verbesserte elektrochemische Reaktion, um das Einfangen zu erleichtern Antikörper.
Der Test weist eine sehr niedrige Fehlerrate auf, da die Bindungsreaktion zwischen dem Antikörper und dem in der Vorrichtung verwendeten Antigen hochselektiv ist.
Ein außergewöhnlicher Verbündeter
Die Ergebnisse dieser Studie kommen zu einem entscheidenden Zeitpunkt dieser Pandemie. Ein Gerät was quantifiziert Sofort ist die Immunantwort von grundlegender Bedeutung.
Schnelle Diagnose zur Behandlung und Verhütung der übertragbaren Krankheiten ist ein Problem von öffentliche Gesundheit, die über die aktuelle Pandemie hinausgeht. Der Biosensor kann verwendet werden zur schnellen Erkennung von Biomarkern für andere Agenti infettivi wie Ebola, HIV und Zika.
