近期，伊利诺伊大学芝加哥分校的研究团队成功利用石墨烯这一被誉为最坚固、最薄材料的特性，在实验室环境中成功检测SARS-CoV-2病毒。这一发现有可能成为新冠病毒检测领域的一大突破，对抗COVID-19及其变种具备重大潜力。
该实验中，研究人员采用的石墨烯薄片仅有几千分之一邮票的厚度。他们将其与特定的抗体相结合，这种抗体专门针对新冠病毒上的刺突糖蛋白。随后，在模拟唾液中的COVID阳性和阴性样本环境下，测量这些石墨烯片在接触时的原子级振动反应。除了测试新冠病毒样本外，研究团队还对其他如中东呼吸综合征冠状病毒（MERS-CoV）进行了类似测试。
研究发现，当面对COVID-19阳性样本时，抗体耦合的石墨烯片振动会出现变化，而在接触COVID-阴性样本或其他冠状病毒时则不会出现此类变化。这种振动变化在短短五分钟内就能通过拉曼光谱仪进行测量。
该研究论文已在《ACS Nano》杂志上发表。伊利诺伊大学芝加哥分校的研究团队表示，他们长期致力于石墨烯传感器的研发，过去已成功开发出针对癌细胞和ALS的检测器。“对抗击当前大流行疾病而言，我们的石墨烯传感器有望带来真正的改变。”资深作者、UIC工程学院教授兼化学工程系Vikas Berry表示，“该传感有快速、准确、高灵敏度和选择性等特点，有望为社会带来更先进的检测手段。”
“这个项目以新颖的方式响应了快速准确检测病毒的需求，”共同作者、碳先进材料和产品公司的研究员Garrett Lindemann称赞道，“与传统的检测方法相比，这种技术作为临床测试设备的优势显著。”
关于石墨烯的独特性能是其成为此项研究的关键所在。作为由碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，石墨烯具有高度的通用性。当SARS-CoV-2分子与石墨烯相互作用时，会以特定且可量化的方式改变其共振振动。研究团队通过使用抗体修饰石墨烯，使其仅与SARS-CoV-2的刺突糖蛋白产生反应，进而提高对COVID-19及其变种的检测能力。
未来，该石墨烯原子级传感器的应用前景广阔，不仅可用于检测COVID，还可应用于检测ALS和癌症等。
