S tako velikim širenjem pandemije COVID-19, rano i točno otkrivanje infekcija postalo je prilično važno. Nedavno su istraživači s Instituta Fraunhofer za pouzdanost i mikro integraciju IZM zajedno s partnerima u industriji i zdravstvu razvili senzorsku platformu na bazi grafenovog oksida za otkrivanje akutnih infekcija poput sepse ili antitijela protiv koronavirusa u samo nekoliko minuta.
Tim je radio na projektu Graph-POC posljednje dvije godine kako bi riješio poteškoće s kojima se susreće u dijagnozi infekcija. Istraživači se sada usredotočuju na to da im pomogne u identificiranju ranih infekcija uzrokovanih virusom COVID-19 kako bi se pomoglo u pokušajima praćenja načina širenja zaraze.
Kad se infekcija dogodi, ljudsko tijelo formira biomarkere (proteine ili molekule) kao odgovor. Molekule smještene na površini senzora na bazi grafena mogle bi pomoći u otkrivanju ovih biomarkera. Pojava infekcije može se utvrditi diferencijalnim mjerenjima koncentracije biomarkera. Grafenov oksid nije samo biokompatibilan i električno provodiv, već je vrlo pouzdan za otkrivanje infekcije.
Do sada se grafenski oksid u izvornom obliku (2D jednoslojni sloj) koristio samo u mikroelektronici. Tim Fraunhofer IZM sada ga koristi u 3D strukturi u obliku pahuljica kako bi poboljšao mjernu površinu i osigurao točnost mjerenja. Osim toga, ovo će otvoriti put za daljnje primjene poput osjetljivosti štetnih plinova poput acetona ili ugljičnog monoksida na sobnoj temperaturi.
Postupak je prilično jednostavan! Potrebna je samo jedna kap krvi / sline da bi se izvela točna analiza. Nekoliko minuta nakon nanošenja kapljice na površinu senzora, rezultati ispitivanja prenose se kao električni signali u ordinaciju obiteljskog liječnika. Zamjena dugotrajnog rada krvi u laboratoriju traje oko 15 minuta, čime se uklanjaju nagađanja i pogreške izvan dijagnoze, omogućujući liječniku da prepiše prikladan tretman ili odgovarajuće antibiotike. Uz to, test bi se mogao konfigurirati da identificira antitijela koja postoje čak i nakon što se pacijent oporavi od infekcije.
Uz to, tim radi na rješavanju još jednog izazova proširivanja proizvodnog procesa kako bi se omogućila masovna proizvodnja. Oni nastoje upotrijebiti prevlaku grafenovog oksida na razini oblatne kako bi osigurali istodobnu obradu stotina čipsa. Izvorni projekt za identificiranje infekcija trebao bi raditi do proljeća 2021. godine, ali istraživači predviđaju da se senzor ne može verificirati za koronavirus još godinu dana.