Artykuł metodologiczny

Wysokowydajny chip detekcyjny modyfikowany grafenem do wykrywania SARS-CoV-2

DOI:

10.3791/64730

⸱

5 maja 2023

 ,  ,  ,  , 
1RFIC Bio Centre, Kwangwoon University, 2Department of Electronics Engineering, Kwangwoon University, 3NDAC Centre, Kwangwoon University, 4Stanford Cardiovascular Institute, Stanford University School of Medicine, 5Department of Medicine, Stanford University School of Medicine, 6Department of Biomedical Engineering, Hebei University of Technology, 7NanoBioTech Laboratory, Department of Environmental Engineering, Florida Polytechnic University, 8School of Engineering, University of Petroleum and Energy Studies (UPES)

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Obecny protokół opisuje wytwarzanie tanich prototypów biosensorów opartych na użytecznych nanosystemach do dokładnego wykrywania białek wirusowych (na poziomie Fg). Tak niewielka platforma czujników pozwala na tworzenie aplikacji przyłóżkowych, które można zintegrować z Internetem rzeczy medycznych (IoMT) w celu realizacji celów telemedycznych.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ten prototypowy model wykrywania obejmuje opracowanie dwurazowego, dwukrotnie szkliwionego tlenkiem grafenu (GrO) podwójnie międzycyfrowego pojemnościowego (DIDC) chipa wykrywającego wirusa koronawirusa 2 zespołu ciężkiej ostrej niewydolności oddechowej (SARS-CoV-2) w sposób specyficzny i szybki. Wyprodukowany DIDC składa się ze szklanego podłoża zawierającego Ti/Pt szkliwionego tlenkiem grafenu (GrO), który jest następnie modyfikowany chemicznie za pomocą EDC-NHS w celu unieruchomienia przeciwciał (Abs) wrogich SARS-CoV-2 w oparciu o białko kolca (S1) wirusa. Wyniki wnikliwych badań wykazały, że GrO stanowi idealną powierzchnię inżynieryjną do unieruchomienia Ab i zwiększa pojemność, aby umożliwić wyższą czułość i niskie granice wykrywania. Te przestrajalne elementy pomogły osiągnąć szeroki zakres wykrywania (od 1,0 mg/ml do 1,0 fg/ml), minimalny limit wykrywania 1 fg/ml, wysoką czułość i dobrą liniowość 18,56 nF/g oraz szybki czas reakcji wynoszący 3 s. Poza tym, jeśli chodzi o opracowanie opłacalnych finansowo ram testowania w miejscu opieki nad pacjentem (POC), możliwość ponownego użycia biochipa GrO-DIDC w tym badaniu jest dobra. Co istotne, biochip jest specyficzny wobec antygenów krwiopochodnych i jest stabilny do 10 dni w temperaturze 5 °C. Ze względu na swoją kompaktowość, ten pomniejszony bioczujnik może potencjalnie służyć do diagnostyki zakażenia COVID-19 w miejscu docelowym. System ten może również wykrywać inne poważne choroby wirusowe, chociaż etap zatwierdzania z wykorzystaniem innych przykładów wirusów jest w trakcie opracowywania.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Pandemia wirusowa wywołana przez nowego koronawirusa beta1 (tj. 2019-nCoV), która później została nazwana koronawirusem zespołu ciężkiej ostrej niewydolności oddechowej 2 (SARS-CoV-2)2 (dalej głównie nazywany wirusem), obejmujący klaster płucny i ciężką ostrą niewydolność oddechową, pojawiła się w mieście Wuhan w Chinach pod koniec 2019 roku3. Ze względu na szybką transmisję wirusa z człowieka na człowieka na całym świecie, wysoki wskaźnik infekcji, wysoką śmiertelność i poważne zagrażające życiu skutki uboczne4, podczas pandemii badania wirusologiczne5 szybko ewoluowały, aby zidentyfikować organizację i strukturę genomu wirusa5,6. Objawy COVID-197,8 obejmują wysoką gorączkę, suchy kaszel i uogólniony ból9. Co ważne, różne serotypy wirusa prowadzą do różnego nasilenia choroby10. Co więcej, bezobjawowi nosiciele mogą potencjalnie rozprzestrzeniać wirusa. Zwykle pod mikroskopem cząsteczki wirusa COVID-19 wykazują maczugopodobne wypustki utworzone przez białka kolca11. Dlatego, aby kontrolować rozprzestrzenianie się tego nowego patogenu, wykrywanie przypadków musi być szybkie i skuteczne. W związku z tym niezwykle czułe, szybkie i selektywne wykrywanie wirusa we wczesnych stadiach infekcji wirusowej stało się kluczowe2,11. Dystans społeczny/fizyczny jest konieczny, aby uniknąć transmisji wirusa12. Agencje zdrowia kładą nacisk na rozwój inteligentnych narzędzi diagnostycznych i nanosystemów13. Rzeczywiście, zgodnie z sugestiami agencji zdrowia, ukierunkowane i masowe testy14,15 są wymagane i nadal są poszukiwane.

Zasadniczo, metody diagnozy biologicznej, takie jak reakcja łańcuchowa polimerazy z odwrotną transkrypcją (RT-PCR), są najlepszym sposobem na masową identyfikację SARS-CoV-2, podobnie jak w przypadku koronawirusa związanego z bliskowschodnim zespołem oddechowym (MERS-CoV)16 i SARS-CoV-117. W tym kontekście obecna standardowa identyfikacja zakażenia SARS-CoV-2 zależy od poprawy cech specyficznych dla infekcji18,19. Dodatkowo należy wziąć pod uwagę zróżnicowanie zakażeń SARS-CoV-2 w zależności od obszaru, wieku, rasy i płci. Mając na uwadze ostateczny cel, jakim jest ratowanie życia, kluczowe znaczenie ma stworzenie narzędzi do szybkiej diagnostyki do użytku w miejscu opieki nad pacjentem (POC)20,21.

W tym kontekście, regularne strategie, takie jak fluorescencyjna hybrydyzacja in situ (FISH), badanie immunosorbentu białek (ELISA), metody oparte na mikrosferach, testy elektrochemiczne oraz MRI, PET i NIRFOI22 mają niską wrażliwość na niskie poziomy wirusa, niską selektywność i niską zdolność do ponownego wykorzystania; dodatkowo, takie procedury mają wady, w tym kosztowne systemy diagnostyczne wykorzystujące bioczujniki, odczynniki jednorazowego użytku i wymóg wysoko wykwalifikowana siła robocza23. Dlatego te wnikliwe techniki nie mogą być postrzegane jako szybkie, rozsądne, wyjątkowo specyficzne lub czułe metody weryfikacji koncepcji24,25. Warto zauważyć, że istnieją różne rodzaje bioczujników opartych na DNA i odporności, które wykorzystują techniki złożone, pojemnościowe i elektryczne18,26,27,28. Na przykład elektryczne biosensory DNA, które mają wysoką czułość, można w prosty sposób zmniejszyć i można je przestrajać29,30, zostały stworzone do wykrywania Ebola31, Zika, MERS-CoV i SARS-CoV32,33,34. Podobnie, skutecznie stworzono bioczujnik półprzewodnikowy (FET) do wykrywania białka kolca wirusa wykorzystujący pewne przeciwciała (monoklonalne) unieruchomione na urządzeniach pokrytych szkliwem grafenowym35,36. Niemniej jednak ta nowa strategia jest mniej czuła niż RT-PCR. Co więcej, niedawno opracowano aerozolowy model wykrywania wirusa oparty na terminalach 3D oparty na nanocząstkach aerozolu i zmniejszonym tlenku grafenu (GrO), który ma dolną granicę identyfikacji (2,8 × 10−15 M); W każdym razie proponowana złożona struktura biosensora35 została przetestowana pod kątem stosowania POC i porównana z innymi istniejącymi strategiami biosensorów, które są wykorzystywane do wykrywania wirusa35,37,38.

W tym badaniu zaprojektowaliśmy i wykonaliśmy pomniejszony i wielokrotnego użytku biosensor DIDC oparty na GrO do identyfikacji białka kolca wirusa bez ograniczeń przedstawionych powyżej dla innych biosensorów. Ten bioczujnik umożliwia detekcję na poziomie femtogramu (fg) w ciągu 3 s18,27 czasu odpowiedzi. Aby przeprowadzić te badania, wybrano nanopłatki GrO pod kątem lepszej responsywności i selektywności, co oznacza, że można wykryć niskie stężenia białka antygenu wirusa z wymazów z jamy ustnej i gardła lub nosogardzieli. GrO jest odpowiednim, syntetycznie niezawodnym, spójnym i przewodzącym materiałem, który może być z korzyścią wykorzystany do zastosowań biosensorycznych2,39,40,41. Ponadto zastosowano metodę hybrydyzacji bez znakowania przeciwciał monoklonalnych IgG, koncentrując się na białku S1 kolca wirusa. Wyprodukowany biosensor SARS-CoV-2-GrO-DIDC jest wielokrotnego użytku po zaawansowanym leczeniu i oczyszczeniu roztworem piranii. Ten ultraszybki, czuły, selektywny, bezetykietowy i wielokrotnego użytku biosensor może być wykorzystywany do biosensoryzacji próbek klinicznych i spersonalizowanych zastosowań w opiece zdrowotnej26,42,43,44.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Czyszczenie układu czujnikowego DIDC

  1. Na początku eksperymentu oczyść powierzchnię chipa DIDC26 roztworem piranii (H2SO4:H2O2w stosunku 3:1) i umieść go na płycie grzejnej w temperaturze 80 °C na 15 minut. Następnie spłucz powierzchnię czujnika wodą destylowaną kropla po kropli za pomocą pipety, aby całkowicie usunąć odczynniki czyszczące. Aby zapewnić całkowite usunięcie odczynnika, spłucz powierzchnię czterema do pięciu kroplami alkoholu etylowego.
    UWAGA: Układ DIDC został wyprodukowany na podstawie wcześniej opublikowanego raportu26.
  2. Następnie osusz powierzchnię czujnika w temperaturze pokojowej w celu całkowitego usunięcia odczynników w celu uzyskania hydrofilowej powierzchni czujnika. Chip ten może być używany do dalszej produkcji warstwy tlenku grafenu na chipie (krok 2).
  3. Przykryj czyste elektrody chipowe czujnika taśmą poliimidową.

2. Wytwarzanie cienkiej warstwy tlenku grafenu na chipie czujnikowym DIDC

  1. Umieścić wiór na środku maszyny do wirowania w pozycji poziomej i dodać 4 μl wodnego roztworu dostępnego w handlu jednowarstwowego tlenku grafenu (GO) (patrz Tabela materiałów) na powierzchnię wióra. Następnie zamknij komorę wirowania i pracuj przez 2 minuty z prędkością 1 300 obr./min.
  2. W celu wyżarzania wytworzonego wióra GO, należy trzymać wiór na płycie grzejnej poziomo przez 40 minut w temperaturze 80 °C.

3. Sieciowanie i funkcjonalizacja układu detekcyjnego DIDC z szybą GO

  1. Wykonać sieciowanie chlorowodorku N-(3-dimetyloaminopropylo)-N′-etylokarbodimidu (EDC) i NHydroxysuccinimidu (NHS) za pomocą cienkowarstwowego chipa GO.
    1. Dodaj 4 μl (odpowiednio 0,4 M i 0,1 M) EDC-NHS (patrz tabela materiałów) do cienkowarstwowego chipa GO w celu wygenerowania kowalencyjnej koniugacji grup aminowych i karboksylowych poprzez tworzenie wiązań amidowych26.

4. Przygotowanie przeciwciał i immobilizacja na chipie do wykrywania białek

  1. W celu związania funkcjonalizowanego chipa GO-DIDC z przeciwciałem, należy rozpuścić dostępne w handlu anty-SARS-CoV-2 Abs (reprodukowane przez białko anty-S1 królika mAb, patrz tabela materiałów) za pomocą buforu rozcieńczającego (0,01 M PBS zawierającego 0,1% BSA [albumina surowicy bydlęcej] i 0,86% NaCl).
    1. Do 1 μg oczyszczonego przeciwciała dodać 1 ml rozcieńczonego PBS. Następnie odlej 4 μl roztworu przeciwciała na usieciowany aktywowany chip GO-DIDC. Pozostaw wiór w zamkniętej komorze na 2 godziny, aby związać Abs z funkcjonalizowaną powierzchnią wióra w temperaturze pokojowej.
      UWAGA: Region Fab Abs zwykle składa się z obfitych reaktywnych grup aminowych i karboksylowych ze względu na swój polarny charakter26; w związku z tym późniejsze specyficzne unieruchomienie prowadzi do solidnej kowalencyjnej orientacji specyficznej dla Ab "ogona".
  2. Po unieruchomieniu przeciwciał na powierzchni czujnika, należy nanieść na chip 4 μl albuminy surowicy bydlęcej (BSA), aby zablokować niespecyficzne miejsca chipa z czujnikiem immunopojemnościowym. Umieść chip poziomo w zamkniętej komorze na 20 minut w temperaturze pokojowej.
  3. Umyj chip czujnika immunopojemnościowego wodą DI, a następnie kontynuuj suszenie w temperaturze pokojowej.
    UWAGA: Po wysuszeniu pojemnościowy czujnik immunologiczny oparty na DIDC (SARS-CoV-2-Ab-EDC-NHS-GrO-Ti/Pt-SiO2-DIDICCs) jest gotowy do wykonania seryjnego wykrywania antygenu kolca wirusa.
  4. W celu dalszego wykrywania białka kolca wirusa należy przygotować różne stężenia od 1,0 mg do 1,0 fg, aby uzyskać szeroką granicę wykrywalności.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tutaj przedstawiono protokół wykrywania białka S1 wirusa SARS-CoV-2 za pomocą podwójnie międzycyfrowego pojemnościowego (DIDC) układu wykrywającego podwójnie międzycyfrowy (DIDC) zeszklony tlenkiem grafenu. Rysunek 1 pokazuje schematyczną reprezentację (produkcja z układem obwodu) niezwykle czułego i nadającego się do recyklingu układu czujnikowego z podwójnym międzycyfrowym czujnikiem pojemnościowym (DIDC) modyfikowanym tlenkiem grafenu. Szczegółowy proces produkcji krok po kroku jest pokaz...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dla stworzenia wydajnego biosensora opartego na chipie DIDC niezwykle ważny jest rozkład ładunku, przewodność i stała dielektryczna DIDC. Co istotne, poprawa w tych granicach detekcji dotyczy reaktancji pojemnościowej DIDC 18,26,27. W tym badaniu wyprodukowano pojemnościowy czujnik immunologiczny, który jest wrogi dla wirusa Abs i funkcjonalizowany przez sprzężenie EDC-NHS na podłożu SiO2na bazie tlenku grafenu

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ta praca była do pewnego stopnia podtrzymywana przez Program Badań Podstawowych za pośrednictwem Narodowej Fundacji Badawczej Korei (NRF) sponsorowany przez Ministerstwo Edukacji w ramach Grantu 2018R1D1A1A09083353 i Grantu 2018R1A6A1A03025242, nieco przez GCS Group Association Ltd., a Szkoła Podyplomowa Ministerstwa Środowiska Korei (MOE) zainwestowała ogromną energię w Projekt Zintegrowanego Zapobiegania i Kontroli Zanieczyszczeń oraz grant badawczy Uniwersytetu Kwangwoon w 2022 roku.

E.M. pragnie podziękować za wsparcie ze strony Narodowego Instytutu Obrazowania Biomedycznego i Bioinżynierii (5T32EB009035).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Amyloid β 1-42 BiałkoMerck (Sigma-Aldrich)107761-42-2
monoklonalne IgG anty-SARS-CoV-2 Spike (S1) SinoBiological40150-R007
EDC [chlorowodorek N-(3-dimetyloaminopropylo)-N′-etylokarbodimidu]Thermo Fisher ScientificA35391
Alkohol etylowy (C2H5OH)Sigma-Aldrich
Nadtlenek wodoru (H2O2)
Taśmataśma poliimidowa
NHS (NHydroxysuccinimiide, 98+%; C4H5NO3)Thermo Fisher ScientificA39269
PBS
Antygen specyficzny dla prostaty Sigma-AldrichP3338-25UG
SARS-CoV-2 Spike S1-His Rekombinowane białkoSinoBiological40591-V08H
Jednowarstwowy tlenek grafenuGrafen Supermarket
Spin CoaterWysoce precyzyjna powlekarka wirowa (system powlekania spinowego)ACE-200 
Kwas siarkowy (H2SO4)
przeciwciało kaptonowa

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Boldog, P. Risk assessment of novel coronavirus COVID-19 outbreaks outside China. Journal of Clinical Medicine. 9 (2), 571-583 (2020).
  2. Seo, G., et al. Rapid detection of COVID-19 causative virus (SARS-CoV-2) in human nasopharyngeal swab specimens using field-effect transistor-based biosensor. ACS Nano. 14 (4), 5135-5142 (2020).
  3. Panda, P. K. Structure-based drug designing and immunoinformatics approach for SARS-CoV-2. Science Advances. 6, 5135-5142 (2020).
  4. Li, R., et al. Substantial undocumented infection facilitates the rapid dissemination of novel coronavirus (SARS-CoV-2). Science Advances. 368, 489-493 (2020).
  5. Lu, R., et al. Genomic characterisation and epidemiology of 2019 novel coronavirus: implications for virus origins and receptor binding. Lancet. 395 (10224), 565-574 (2020).
  6. Hui, D. S. The continuing 2019-nCoV epidemic threat of novel coronaviruses to global health - The latest 2019 novel coronavirus outbreak in Wuhan, China. Journal of Infectious Diseases. 91, 264-266 (2020).
  7. Chen, I. Y., et al. Upregulation of the chemokine (C-C motif) ligand 2 via a severe acute respiratory syndrome coronavirus spike-ACE2 signaling pathway. Journal of Virology. 84 (15), 7703-7712 (2010).
  8. Fung, T. S., Huang, M., Liu, D. X. Coronavirus-induced ER stress response and its involvement in regulation of coronavirus-host interactions. Virus Research. 194, 110-123 (2014).
  9. Park, S. E. Epidemiology, virology, and clinical features of severe acute respiratory syndrome -coronavirus-2 (SARS-CoV-2: Coronavirus Disease-19). Korean Journal of Pediatrics. 63 (4), 119-124 (2020).
  10. Fajnzylber, J., et al. SARS-CoV-2 viral load is associated with increased disease severity and mortality. Nature Communications. 11 (1), 5493(2020).
  11. Rao, K., et al. Review on newly identified coronavirus and its genomic organization. SSR Institute of International Journal of Life Sciences. 6 (2), 2509(2020).
  12. Mujawar, M. A., et al. Nano-enabled biosensing systems for intelligent healthcare: Towards COVID-19 management. Materials Today Chemistry. 17, 100306(2020).
  13. Manickam, P., et al. Artificial intelligence (AI) and internet of medical things (IoMT) assisted biomedical systems for intelligent healthcare. Biosensors. 12 (8), 562-591 (2022).
  14. Kaushik, A. K., et al. Electrochemical SARS-CoV-2 sensing at point-of-care and artificial intelligence for intelligent COVID-19 management. ACS Applied Bio Materials. 3 (11), 7306-7325 (2020).
  15. Lee, D., Lee, J. Testing on the move: South Korea's rapid response to the COVID-19 pandemic. Transportation Research Interdisciplinary Perspectives. 5, 100111(2020).
  16. Emery, S. L., et al. Real-time reverse transcription-polymerase chain reaction assay for SARS-associated coronavirus. Emerging Infectious Diseases. 10 (2), 311-316 (2004).
  17. Lu, X., et al. Real-time reverse transcription-PCR assay panel for Middle East respiratory syndrome coronavirus. Journal of Clinical Microbiology. 52 (1), 67-75 (2014).
  18. Mishra, S., et al. Tailored biofunctionalized biosensor for the label-free sensing of prostate-specific antigen. ACS Applied Bio Materials. 3 (11), 7821-7830 (2020).
  19. Wang, Y. L., et al. Detection of severe acute respiratory syndrome (SARS) coronavirus nucleocapsid protein using AlGaN/GaN high electron mobility transistors. ECS Transactions. 50 (6), 239-243 (2013).
  20. Ravi, N., Cortade, D. L., Ng, E., Wang, S. X. Diagnostics for SARS-CoV-2 detection: A comprehensive review of the FDA-EUA COVID-19 testing landscape. Biosensors and Bioelectronics. 165, 112454(2020).
  21. Sethuraman, N., Jeremiah, S. S., Ryo, A. Interpreting diagnostic tests for SARS-CoV-2. JAMA. 323, 2249-2251 (2020).
  22. Timmer, W. C., Villalobos, J. M. Chemistry Education. 70 (4), 273-280 (1993).
  23. Whitesides, G. M. The origins and the future of microfluidics. Nature. 442 (5), 368-373 (2006).
  24. Drummond, T. G., Hill, M. G., Barton, J. K. Electrochemical DNA sensors. Nature Biotechnology. 21, 1192-1199 (2003).
  25. Singhal, C., Khanuja, M., Chaudhary, N., Pundir, C. S., Narang, J. Detection of chikungunya virus DNA using two-dimensional MoS2 nanosheets based disposable biosensor. Scientific Reports. 8, 7734(2018).
  26. Sharma, P. K., et al. Ultrasensitive and reusable graphene oxide-modified double-interdigitated capacitive (DIDC) sensing chip for detecting SARS-CoV-2. ACS Sensors. 6 (9), 3468-3476 (2021).
  27. Sharma, P. K., et al. Ultrasensitive probeless capacitive biosensor for amyloid beta (Ab) detection in human plasma using interdigitated electrodes. Biosensors and Bioelectronics. 212, 114365(2022).
  28. Wang, L., et al. A sensitive DNA capacitive biosensor using interdigitated electrodes. Biosensors and Bioelectronics. 87, 646-653 (2017).
  29. Brasil, P., et al. Zika virus infection in pregnant women in Rio de Janeiro. The New England Journal of Medicine. 375 (24), 2321-2334 (2016).
  30. Kong, J., et al. Molecular wires as chemical sensors. Science. 287 (5453), 622-625 (2000).
  31. Wang, J. Carbon-nanotube based electrochemical biosensors: A review. Electroanalysis. 17 (1), 7-14 (2005).
  32. Layqah, L. A., Eissa, S. An electrochemical immunosensor for the coronavirus associated with the Middle East respiratory syndrome using an array of gold nanoparticle-modified carbon electrodes. Microchimica Acta. 186 (4), 224-234 (2019).
  33. Vermisoglou, E., et al. Human virus detection with graphene-based materials. Biosensors and Bioelectronics. 166, 112436(2020).
  34. Mostafavi, E., Dubey, A. K., Teodori, L., Ramakrishna, S., Kaushik, A. SARS-CoV-2 Oomicron variant: A next phase of the COVID-19 pandemic and a call to arms for system sciences and precision medicine. MedComm. 3 (1), 119(2022).
  35. Ali, M. A., et al. Sensing of COVID-19 antibodies in seconds via aerosol jet printed three dimensional electrodes. Advanced Materials. 33 (7), 2006647(2020).
  36. Ganbold, E., Sharma, P. K., Kim, E. -S., Lee, D. -N., Kim, N. -Y. Capacitive humidity sensor with a rapid response time on a GO-doped P(VDF-TrFE)/LiCl composite for noncontact sensing applications. Chemosensors. 11 (2), 122(2023).
  37. Shivani, T., et al. Antibacterial and antiviral high-performance nanosystems to mitigate new SARS-CoV-2 variants of concern. Current Opinion in Biomedical Engineering. 21, 100363(2022).
  38. Kujawska, M., Mostafavi, E., Kaushik, A. SARS-CoV-2 getting into the brain; Neurological phenotype of COVID-19, and management by nano-biotechnology. Neural Regeneration Research. 18 (3), 519-520 (2022).
  39. Kang, P., Wang, M. C., Nam, S. Bioelectronics with two-dimensional materials. Microelectronic Engineering. 161, 18-35 (2016).
  40. Syama, S., Mohanan, P. V. Comprehensive application of graphene: Emphasis on biomedical concerns. Nano-Micro Letters. 11, 6(2019).
  41. Chaudhary, V., Kaushik, A., Furukawa, H., Khosla, A. Review-Towards 5th generation AI and IoT driven sustainable intelligent sensors based on 2D MXenes and borophene. ECS Sensors Plus. 1, 013601(2022).
  42. Sharma, P. K., et al. Perspectives on 2D-borophene flatland for smart bio-sensing. Materials Letters. 308, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B978012818154600010X 131089(2022).
  43. Sharma, P. K., et al. Nanotechnology and its application: A review. Nanotechnology in Cancer Management. Precise Diagnostics Toward Personalized Health Care. Khondakar, K. R., Kaushik, A. K. 1 (1), Elsevier Science. 1-33 (2021).
  44. Rawat, P., et al. Emergence of high-performing and ultra-fast 2D-graphene nano-biosensing system. Materials Letters. 308, 131241(2022).
  45. Ganbold, E., et al. Highly sensitive interdigitated capacitive humidity sensors based on sponge-like nanoporous PVDF/LiCl composite for real-time monitoring. ACS Applied Materials & Interfaces. 15 (3), 4559-4568 (2023).
  46. Feng, J., Guo, Z. Wettability of graphene: From influencing factors and reversible conversions to potential applications. Nanoscale Horizons. 4, 339-364 (2019).
  47. Flynn, S. P., et al. qua-Art: A demonstration of hydrophilic and hydrophobic surfaces fabricated by plasma enhanced chemical vapor deposition. Chemical Education. 94 (2), 221-225 (2017).
  48. Bhardwaj, S. K., Yadav, P., Ghosh, S., Basu, T., Mahapatro, A. K. Biosensing test-bed using electrochemically deposited reduced graphene oxide. ACS Applied Materials & Interfaces. 8 (37), 24350-24360 (2016).
  49. Reddicherla, U., Seyed, M. G., Sonwal, S., Gokana, M. R., Yun, S. H. Portable electrochemical sensing methodologies for on-site detection of pesticide residues in fruits and vegetables. Coordination Chemistry Reviews. 453, 214305(2022).
  50. Reddicherla, U., et al. Colorimetric based on-site sensing strategies for the rapid detection of pesticides in agricultural foods: New horizons, perspectives, and challenges. Coordination Chemistry Reviews. 446, 214061(2021).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Chip z tlenku grafenupojemno ciowy biosensorunieruchamianie przeciwciatesty w punkcie opieki POCTpodw jny kondensator interdigitatowychemia EDC NHSprzeciwcia o przeciwko bia ku Spikewykrywanie chor b wirusowychwielokrotne u ytkowanie biochipu
Film wkrótce dostępny

Powiązane artykuły