Odată cu răspândirea pandemiei COVID-19 la o scară atât de vastă, detectarea precoce și precisă a infecțiilor a devenit destul de importantă. Recent, cercetătorii de la Institutul Fraunhofer pentru fiabilitate și integrare micro IZM împreună cu partenerii din industrie și asistență medicală au dezvoltat o platformă de senzori pe bază de oxid de grafen pentru detectarea infecțiilor acute precum sepsisul sau anticorpii împotriva coronavirusului în doar câteva minute.
Echipa a lucrat la proiectul Graph-POC în ultimii doi ani pentru a aborda dificultățile cu care se confruntă diagnosticul infecțiilor. Cercetătorii se concentrează acum pe a-l ajuta să identifice infecțiile timpurii cauzate de virusul COVID-19 pentru a ajuta la încercările de a urmări modul de răspândire a infecției.
Când apare o infecție, corpul uman formează biomarkeri (proteine sau molecule) ca răspuns. Moleculele plasate pe suprafața senzorului pe bază de grafen ar putea ajuta la detectarea acestor biomarkeri. Apariția infecției poate fi determinată prin măsurători diferențiale ale concentrației biomarkerilor. Oxidul de grafen nu este doar biocompatibil și conductiv electric, ci foarte fiabil pentru detectarea infecției.
Până acum, oxidul de grafen a fost utilizat în forma sa originală (monostrat 2D) numai în microelectronică. Echipa Fraunhofer IZM o folosește acum într-o structură 3D sub formă de fulgi pentru a îmbunătăți suprafața de măsurare și a asigura acuratețea măsurătorilor. În plus, acest lucru va deschide calea pentru alte aplicații, cum ar fi detectarea gazelor nocive, cum ar fi acetonă sau monoxid de carbon la temperatura ambiantă.
Procesul este destul de simplu! Este suficientă o singură picătură de sânge / salivă pentru a efectua o analiză precisă. La câteva minute după aplicarea picăturii pe suprafața senzorului, rezultatul testului este transmis ca semnale electrice la cabinetul medicului de familie. Înlocuirea prelucrării prelungite a sângelui în laborator durează aproximativ 15 minute, eliminând astfel presupunerile și erorile din diagnostic, permițând medicului să prescrie tratamentul adecvat sau antibioticele adecvate. În plus, testul ar putea fi configurat pentru a identifica anticorpii care există chiar și după ce un pacient se recuperează de la o infecție.
În plus, echipa lucrează la abordarea unei alte provocări de a extinde procesul de producție pentru a permite producția în serie. Aceștia caută să utilizeze acoperirea cu oxid de grafen la nivel de napolitane pentru a se asigura că prelucrarea a sute de așchii poate avea loc simultan. Proiectul inițial de identificare a infecțiilor a fost programat să funcționeze până în primăvara anului 2021, dar cercetătorii prezic că senzorul nu poate fi verificat pentru coronavirus încă un an.