Material Mendeteksi COVID-19 dengan Cepat dan Akurat

Para peneliti telah menggunakan graphene – salah satu bahan terkuat dan tertipis yang diketahui – untuk mendeteksi virus SARS-CoV-2 dalam percobaan laboratorium. Penemuan ini memiliki aplikasi potensial dalam memerangi COVID-19 dan variannya.

Dalam percobaan, para peneliti menggabungkan lembaran graphene – yang lebih dari 1.000 kali lebih tipis dari perangko – dengan antibodi yang dirancang untuk menargetkan protein lonjakan pada virus corona. Mereka kemudian mengukur getaran tingkat atom dari lembaran graphene ini ketika terkena sampel COVID-positif dan COVID-negatif dalam air liur buatan. Lembaran ini juga diuji dengan adanya virus corona lain seperti sindrom pernapasan Timur Tengah (MERS-CoV).

Getaran lembar graphene yang digabungkan dengan antibodi berubah ketika diobati dengan sampel positif COVID tetapi tidak ketika diobati dengan sampel negatif COVID atau dengan virus corona lainnya. Perubahan getaran, diukur dengan spektrometer Raman, terlihat jelas dalam waktu kurang dari lima menit.

Graphene — yang disebut sebagai “bahan ajaib” — memiliki sifat unik yang membuatnya sangat serbaguna, memungkinkan jenis sensor ini. Grafena adalah bahan setebal atom tunggal yang terbuat dari karbon. Atom karbon terikat oleh ikatan kimia yang elastisitas dan gerakannya dapat menghasilkan getaran resonansi, juga dikenal sebagai fonon, yang dapat diukur dengan sangat akurat. Ketika molekul seperti molekul SARS-CoV-2 berinteraksi dengan graphene, ia mengubah getaran resonansi ini dengan cara yang sangat spesifik dan terukur.

Karena graphene hanya setebal satu atom, molekul pada permukaannya relatif besar dan dapat menghasilkan perubahan spesifik dalam energi elektroniknya. Dalam percobaan ini, para peneliti memodifikasi graphene dengan antibodi dan, pada dasarnya, mengkalibrasinya untuk bereaksi hanya dengan protein lonjakan SARS-CoV-2. Dengan menggunakan metode ini, graphene juga dapat digunakan untuk mendeteksi varian COVID-19.