Yöntem makalesi

SARS-CoV-2 Tespiti için Yüksek Performanslı Grafen Modifiye Algılama Çipi

DOI:

10.3791/64730

⸱

5 Mayıs 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)

Bu makalede

Özet

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

Mevcut protokol, viral proteinleri (Fg seviyesinde) doğru bir şekilde tespit etmek için yararlı nanosistemlere dayalı düşük maliyetli biyo-algılama prototiplerinin üretimini açıklamaktadır. Bu kadar küçük bir sensör platformu, teletıp hedeflerini karşılamak için Tıbbi Nesnelerin İnterneti (IoMT) ile entegre edilebilen bakım noktası uygulamalarına olanak tanır.

Özet

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

Bu algılama prototip modeli, şiddetli akut solunum sendromu koronavirüs 2 virüsünü (SARS-CoV-2) spesifik ve hızlı bir şekilde tespit etmek için yeniden kullanılabilir, iki katlı grafen oksit (GrO) sırlı çift sayısallaştırılmış kapasitif (DIDC) tespit çipinin geliştirilmesini içerir. Fabrikasyon DIDC, virüsün spike (S1) proteinine dayalı olarak SARS-CoV-2'ye düşman antikorları (Abs) hareketsiz hale getirmek için EDC-NHS ile kimyasal olarak daha da modifiye edilen grafen oksit (GrO) ile sırlanmış Ti/Pt içeren bir cam substrat içerir. Kapsamlı araştırmaların sonuçları, GrO'nun Ab immobilizasyonu için ideal bir mühendislik yüzeyi sağladığını ve daha yüksek hassasiyet ve düşük algılama limitlerine izin vermek için kapasitansı geliştirdiğini gösterdi. Bu ayarlanabilir elemanlar, geniş bir algılama aralığı (1,0 mg/mL ila 1,0 fg/mL), minimum 1 fg/mL algılama sınırı, yüksek yanıt verme ve 18,56 nF/g'lik iyi doğrusallık ve 3 s'lik hızlı tepki süresi elde edilmesine yardımcı oldu. Ayrıca, finansal olarak uygulanabilir bakım noktası (POC) test çerçevelerinin geliştirilmesi açısından, bu çalışmada GrO-DIDC biyoçipinin yeniden kullanılabilirliği iyidir. Önemli bir şekilde, biyoçip kan yoluyla bulaşan antijenlere karşı spesifiktir ve 5 ° C'de 10 güne kadar stabildir. Kompaktlığı nedeniyle, bu küçültülmüş biyosensör, COVID-19 enfeksiyonunun POC teşhisi potansiyeline sahiptir. Bu sistem aynı zamanda diğer ciddi viral hastalıkları da tespit edebilir, ancak diğer virüs örneklerini kullanan bir onay adımı geliştirilme aşamasındadır.

Giriş

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

Yeni bir beta koronavirüs1'in (yani 2019-nCoV) neden olduğu ve daha sonra şiddetli akut solunum sendromu koronavirüs 2 (SARS-CoV-2)2 (bundan sonra ağırlıklı olarak virüs olarak anılacaktır) olarak adlandırılan, pnömonik bir küme ve şiddetli akut solunum sıkıntısı içeren viral bir pandemi, 2019'un sonunda Çin'in Wuhan şehrinde ortaya çıktı3. Dünya çapında insandan insana hızlı bulaşması, yüksek enfeksiyon oranı, yüksek ölüm oranı ve yaşamı tehdit eden ciddi yan etkileri4 nedeniyle, pandemi sırasında viroloji araştırmaları5 virüsün genomik organizasyonunu ve yapısını tanımlamak için hızla gelişti 5,6. COVID-19 7,8'in semptomları arasında yüksek ateş, kuru öksürük ve yaygın ağrıbulunur 9. Daha da önemlisi, virüsün farklı serotipleri farklı hastalık şiddetlerine yol açar10. Ayrıca, asemptomatik taşıyıcılar virüsü potansiyel olarak yayabilir. Genellikle, mikroskop altında, COVID-19 virüs parçacıkları, spike proteinleri11 tarafından oluşturulan kulüp benzeri projeksiyonlar gösterir. Bu nedenle, bu yeni patojenin yayılmasını kontrol etmek için vakaların tespiti zamanında ve verimli olmalıdır. Bu nedenle, viral enfeksiyonun erken aşamalarında virüsün ultra hassas, hızlı ve seçici tespiti çok önemli hale gelmiştir 2,11. Virüsün12 bulaşmasını önlemek için sosyal/fiziksel mesafeye ihtiyaç vardır. Sağlık kurumları, akıllı teşhis araçlarının ve nano sistemlerin geliştirilmesine vurgu yapıyor13. Gerçekten de, sağlık kurumlarının önerdiği gibi, hedefli ve toplu test14,15 gereklidir ve hala talep edilmektedir.

Prensip olarak, ters transkripsiyon polimeraz zincir reaksiyonu (RT-PCR) gibi devam eden biyolojik tanı yöntemleri, Orta Doğu solunum sendromu ile ilişkili koronavirüs (MERS-CoV)16 ve SARS-CoV-117'de olduğu gibi SARS-CoV-2'nin toplu olarak tanımlanması için en iyi araçtır. Bu bağlamda, SARS-CoV-2 kontaminasyonunun mevcut standart tanımlaması, enfeksiyona özgü özellikleringeliştirilmesine bağlıdır 18,19. Ek olarak, SARS-CoV-2 enfeksiyonundaki bölgeye, yaşa, ırka ve cinsiyete göre varyasyon dikkate alınmalıdır. Hayat kurtarma nihai hedefiyle, bakım noktası (POC)20,21 kullanımı için hızlı tanı araçları oluşturmak çok önemlidir.

Bu bağlamda, floresan in situ hibridizasyon (FISH), protein immünosorbent incelemesi (ELISA), mikroküre tabanlı yöntemler, elektrokimyasal testler ve MRI, PET ve NIRFOI22 gibi düzenli stratejilerin düşük virüs seviyelerine duyarlılığı, düşük seçiciliği ve düşük yeniden kullanım kapasitesi vardır; Ek olarak, bu tür prosedürlerin maliyetli biyo-algılama teşhis sistemleri, yeniden kullanılamayan reaktifler ve yüksek vasıflı bir işgücü gereksinimi dahil olmak üzere dezavantajları vardır23. Bu nedenle, bu anlayışlı teknikler hızlı, makul, istisnai olarak spesifik veya hassas POC yöntemleri olarak görülemez 24,25. Dikkat çekici bir şekilde, bileşik, kapasitif ve elektrik tekniklerini kullanan farklı türde DNA ve bağışıklayıcı tabanlı biyosensörler vardır 18,26,27,28. Örnek olarak, Ebola31, Zika, MERS-CoV ve SARS-CoV32,33,34'ün tespiti için yüksek duyarlılığa sahip, basit bir şekilde küçültülebilen ve ayarlanabilir29,30 olan elektriksel DNA biyosensörleri üretilmiştir. Benzer şekilde, grafen sırlı cihazlar üzerinde hareketsiz hale getirilmiş belirli antikorları (monoklonal) kullanarak virüsün spike proteinini tespit etmek için bir alan etkili yarı iletken (FET) biyosensörü etkili bir şekilde oluşturulmuştur35,36. Bununla birlikte, bu yeni strateji RT-PCR'den daha az hassastır. Ayrıca, daha yakın zamanlarda, virüs için düşük bir tanımlama sınırına (2,8 × 10-15 M) sahip olan, aerosol jet nanopartikül ile azaltılmış grafen oksit (GrO) kaplı bir 3D terminal tabanlı algılama çerçevesi geliştirilmiştir; her durumda, önerilen karmaşık biyosensör yapısı35, POC kullanımı açısından test edilmiş ve virüsün 35,37,38 tespiti için kullanılan diğer mevcut biyosensör stratejileriyle karşılaştırılmıştır.

Bu çalışmada, diğer biyosensörler için yukarıda belirtilen sınırlamalar olmaksızın virüs spike proteinini tanımlamak için küçültülmüş ve yeniden kullanılabilir bir GrO tabanlı DIDC biyosensörü tasarladık ve ürettik. Bu biyosensör, yanıt süresinin 3 s 18,27'si içinde femtogram (fg) seviyesinde algılamaya izin verir. Bu araştırmayı gerçekleştirmek için, daha iyi yanıt verme ve seçicilik için GrO nanopulları seçildi, bu da orofaringeal veya nazofaringeal sürüntülerden virüs antijen proteininin düşük konsantrasyonlarının tespit edilebileceği anlamına geliyor. GrO, biyoalgılama uygulamaları için faydalı bir şekilde kullanılabilecekuygun, sentetik olarak güvenilir, tutarlı ve iletken bir malzemedir 2,39,40,41. Ek olarak, virüs spike S1 proteinine odaklanan bir monoklonal IgG antikoru etiketsiz hibridizasyon yaklaşımı kullanıldı. Fabrikasyon SARS-CoV-2-GrO-DIDC biyosensörü, piranha çözeltisi ile ileri tedavi ve temizlikten sonra tekrar kullanılabilir. Bu ultra hızlı, hassas, seçici, etiketsiz ve yeniden kullanılabilir biyosensör, klinik numune biyoalgılama ve kişiselleştirilmiş sağlık hizmetleri uygulamaları için kullanılabilir 26,42,43,44.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

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

1. DIDC algılama çipinin temizlenmesi

  1. Deneyin başında, DIDC talaş yüzeyini26 pirana çözeltisi (H2SO4: H2O23: 1 oranında) ile temizleyin ve 15 dakika boyunca 80 ° C'de sıcak plakaya yerleştirin. Ardından, temizleme reaktiflerini tamamen çıkarmak için sensör yüzeyini bir pipet kullanarak damla damla damıtılmış su ile durulayın. Reaktifin tamamen çıkarılmasını sağlamak için, yüzeyi dört ila beş damla etil alkol ile durulayın.
    NOT: DIDC çipi, daha önce yayınlanmış bir raporun26 ardından üretilmiştir.
  2. Ardından, hidrofilik bir sensör yüzeyi elde etmek için reaktiflerin tamamen çıkarılması için sensör yüzeyini oda sıcaklığında kurutun. Bu çip, çip üzerindeki grafen oksit tabakasının daha fazla imalatı için kullanılabilir (adım 2).
  3. Temiz sensör çipi elektrot pedlerini poliimid bantla kapatın.

2. DIDC algılama çipi üzerinde ince grafen oksit tabakasının imalatı

  1. Çipi yatay konumda spin kaplama makinesinin ortasına yerleştirin ve çip yüzeyine 4 μL sulu bir ticari olarak temin edilebilen tek katmanlı grafen oksit (GO) çözeltisi ekleyin ( Malzeme Tablosuna bakın). Ardından, döndürme kaplama haznesini kapatın ve 1.300 rpm'de 2 dakika çalıştırın.
  2. Fabrikasyon GO çipinin tavlanması için, çipi 80 °C'de 40 dakika boyunca sıcak plaka üzerinde yatay olarak tutun.

3. GO camlı DIDC algılama çipinin çapraz bağlanması ve işlevselleştirilmesi

  1. N- (3-dimetilaminopropil) -N'-etilkarbodiimid hidroklorür (EDC) ve NHydroxysuccinimid'in (NHS) ince film GO çipi ile çapraz bağlanmasını gerçekleştirin.
    1. Amin ve karboksilik grupların amid bağı oluşumu26 yoluyla kovalent konjugasyonunu oluşturmak için ince film GO çipine 4 μL (sırasıyla 0,4 M ve 0,1 M) EDC-NHS (Malzeme Tablosuna bakınız) ekleyin.

4. Protein algılama için çip üzerinde antikor hazırlama ve immobilizasyon

  1. İşlevselleştirilmiş GO-DIDC çipini antikorla bağlamak için, seyreltme tamponunu (% 0.1 BSA [sığır serum albümini] ve% 0.86 NaCl içeren 0.01 M PBS) kullanarak ticari olarak temin edilebilen anti-SARS-CoV-2 Abs'yi (tavşan mAb anti-S1 proteini tarafından çoğaltılır, Malzeme Tablosuna bakınız) çözün.
    1. 1 μg saflaştırılmış antikora 1 mL seyreltilmiş PBS ekleyin. Ardından, 4 μL antikor solüsyonunu çapraz bağlı aktive edilmiş GO-DIDC çipi üzerine bırakın. Abs'yi oda sıcaklığında işlevsel talaş yüzeyine bağlamak için çipi 2 saat kapalı haznede bırakın.
      NOT: Abs'nin Fab bölgesi, polar doğası nedeniyle genellikle bol miktarda reaktif amin ve karboksilik gruplardan oluşur26; bu nedenle, müteakip spesifik immobilizasyon, sağlam kovalent "kuyrukta" Ab-spesifik oryantasyona yol açar.
  2. Sensör yüzeyindeki antikor immobilizasyonu yapıldıktan sonra, immüno-kapasitif algılama çipinin spesifik olmayan bölgelerini bloke etmek için çipin üzerine 4 μL sığır serum albümini (BSA) damlatın. Çipi oda sıcaklığında 20 dakika boyunca kapalı hazneye yatay olarak yerleştirin.
  3. İmmüno-kapasitif algılama çipini DI suyla yıkayın ve ardından oda sıcaklığında kurutmaya devam edin.
    NOT: Kuruduktan sonra, DIDC tabanlı kapasitif immünosensör (SARS-CoV-2-Ab-EDC-NHS-GrO-Ti/Pt-SiO2-DIDC'ler) virüs spike antijeninin seri tespitini gerçekleştirmeye hazırdır.
  4. Virüs spike proteininin daha fazla algılanması için, geniş bir tespit limiti elde etmek için 1.0 mg ila 1.0 fg arasında farklı konsantrasyonlar hazırlayın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

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

Burada, SARS-CoV-2 virüsünün S1 proteinini grafen oksit sırlı çift sayısallar arası kapasitif (DIDC) algılama çipi kullanarak algılamak için bir protokol sunulmaktadır. Şekil 1 , son derece hassas ve geri dönüştürülebilir grafen oksit modifiyeli çift sayısallaştırılmış kapasitif (DIDC) algılama çipinin şematik bir temsilini (devre düzeni ile fabrikasyon) göstermektedir. Ayrıntılı adım adım imalat süreci Şekil 2'de gösterilmektedir. Şekil 3

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

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

Verimli bir DIDC çip tabanlı biyosensör oluşturmak için DIDC'nin yük dağılımı, iletkenliği ve dielektrik sabiti son derece önemlidir. Önemli ölçüde, bu algılama sınırlarındaki iyileştirmeler, DIDC 18,26,27'nin kapasitif reaktansı ile ilgilidir. Bu çalışmada, Abs virüsüne düşman olan ve grafen oksit-DIDC bazlı SiO2substratı27 üzerinde EDC-NHS eşleşmesi ile işlev...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

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

Yazarların ifşa edecek hiçbir şeyi yok.

Teşekkürler

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

Bu çalışma, Eğitim Bakanlığı tarafından Hibe 2018R1D1A1A09083353 ve Hibe 2018R1A6A1A03025242 kapsamında desteklenen Kore Ulusal Araştırma Vakfı (NRF) aracılığıyla Temel Bilim Araştırma Programı tarafından bir dereceye kadar onaylandı, bir şekilde GCS Group Association Ltd. ve Kore Çevre Bakanlığı (MOE) Enstitüsü tarafından Entegre Kirlilik Önleme ve Kontrol Projesi'ne büyük enerji yatırdı ve 2022'de Kwangwoon Üniversitesi'nin Araştırma Bursu.

EM, Ulusal Biyomedikal Görüntüleme ve Biyomühendislik Enstitüsü'nün (5T32EB009035) desteğini kabul eder.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Amiloid ve beta; 1-42 ProteinMerck (Sigma-Aldrich)107761-42-2
anti-SARS-CoV-2 Spike (S1) monoklonal IgG antikoru SinoBiological40150-R007
EDC [N- (3-dimetilaminopropil) -N ve prim; -etilkarbodiimid hidroklorür]Thermo Fisher ScientificA35391
Etil alkol (C < alt > 2 < / alt > H < alt > 5 < / alt >OH)Sigma-Aldrich
Hidrojen peroksit (H < alt > 2 < / alt > O < alt > 2 < / alt >)
Kapton bantpoliimid bant
NHS (NHydroxysüksinimid, %98+; C4H5NO3)Thermo Fisher ScientificA39269
PBS
Prostat spesifik antijen Sigma-AldrichP3338-25UG
SARS-CoV-2 Spike S1-His rekombinant proteiniSinoBiological40591-V08H
Tek katmanlı Grafen OksitGrafen Süpermarket
SpinKaplayıcı Yüksek Hassasiyetli Spin Kaplayıcı (Spin Kaplama Sistemi)ACE-200 ve nbsp;
Sülfürik asit (H2SO4)

Kaynaklar

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

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Grafen Oksit ipKapasitif Biyosens rAntikor mmobilizasyonuBak m Noktas Testiift Parmakl Kapasit rEDC NHS KimyasSpike Proteini AntikoruViral Hastal k TespitiBiyo ip Yeniden Kullan labilirli i
Video yakında

İlgili makaleler