Para peneliti di University of Illinois Chicago telah mengembangkan sensor berbasis graphene yang dapat dengan cepat mendeteksi virus SARS-CoV-2. Sistem ini mencakup lembaran graphene yang digabungkan dengan antibodi terhadap protein lonjakan virus. Ketika partikel virus mengikat antibodi, mereka mengubah sifat getaran lembaran graphene, dan para peneliti dapat mengukurnya menggunakan spektroskopi Raman. Tes ini memakan waktu kurang dari lima menit, dan dapat memberikan alat lain yang berguna dalam perang melawan COVID-19.
Sementara program vaksinasi semakin cepat, perjuangan global melawan COVID-19 masih jauh dari selesai. Bahkan di negara-negara yang merupakan pemimpin awal dalam peluncuran vaksinasi, seperti Inggris, varian baru mengancam untuk menggagalkan rencana untuk melonggarkan pembatasan. Di banyak wilayah di dunia, kampanye vaksinasi belum dimulai dengan sungguh-sungguh, dengan COVID-19 masih mengamuk di seluruh populasi.
Pengujian yang cepat dan andal masih merupakan kebutuhan yang belum terpenuhi, dengan menyambut teknologi baru. Perangkat terbaru ini memanfaatkan sifat getaran graphene untuk mendeteksi COVID-19. “Kami telah mengembangkan sensor graphene selama bertahun-tahun. Di masa lalu, kami telah membangun detektor untuk sel kanker dan ALS. Sulit membayangkan aplikasi yang lebih mendesak daripada membantu membendung penyebaran pandemi saat ini,” kata Vikas Berry, seorang peneliti yang terlibat dalam penelitian ini, dalam siaran pers UIC. “Ada kebutuhan yang jelas di masyarakat akan cara yang lebih baik untuk mendeteksi COVID dan variannya dengan cepat dan akurat, dan penelitian ini berpotensi membuat perbedaan nyata. Sensor yang dimodifikasi sangat sensitif dan selektif untuk COVID, serta cepat dan murah.”
Sistem ini didasarkan pada getaran atom karbon yang membentuk lembaran graphene, yang dapat diukur menggunakan spektroskopi Raman. Dengan memasukkan antibodi terhadap virus SARS-CoV-2 ke dalam graphene, para peneliti mengubahnya menjadi sensor virus, dan mengamati perbedaan getaran yang jelas ketika graphene terkena sampel air liur buatan yang mengandung virus. Sebaliknya, sensor tidak bereaksi dengan cara yang sama terhadap sampel kosong, atau virus corona lainnya, seperti virus penyebab sindrom pernapasan Timur Tengah, yang menunjukkan selektivitasnya.
“Grafena hanya setebal satu atom, sehingga molekul di permukaannya relatif besar dan dapat menghasilkan perubahan spesifik dalam energi elektroniknya,” kata Berry. “Dalam percobaan ini, kami 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.”
Study in ACS Nano: COVID-19 Spike Protein Induced Phononic Modification in Antibody-Coupled Graphene for Viral Detection Application