COVID-19 대유행이 엄청난 규모로 확산됨에 따라 감염을 조기에 정확하게 탐지하는 것이 매우 중요해졌습니다. 최근 Fraunhofer Institute for Reliability and Micro integration IZM은 산업 및 의료 분야의 파트너와 함께 패혈증이나 코로나 바이러스에 대한 항체와 같은 급성 감염을 단 몇 분 만에 감지하기위한 산화 그래 핀 기반 센서 플랫폼 을 개발했습니다.
팀은 감염 진단에 직면 한 어려움을 해결하기 위해 지난 2 년 동안 Graph-POC 프로젝트를 진행해 왔습니다. 연구원들은 현재 COVID-19 바이러스로 인한 초기 감염을 식별하여 감염 확산 방식을 추적하는 데 도움이되도록하는 데 초점을 맞추고 있습니다.
감염이 발생하면 인체는 반응으로 바이오 마커 (단백질 또는 분자)를 형성합니다. 그래 핀 기반 센서의 표면에 놓인 분자는 이러한 바이오 마커를 감지하는 데 도움 이 될 수 있습니다. 감염의 발생은 바이오 마커 농도의 차등 측정을 통해 확인할 수 있습니다. 산화 그래 핀은 생체 적합성 및 전기 전도성 뿐만 아니라 감염 감지에 매우 신뢰할 수 있습니다.
지금까지 산화 그래 핀은 마이크로 일렉트로닉스에서만 원래 형태 (2D 단층)로 사용되었습니다. Fraunhofer IZM 팀은 이제 측정 표면을 개선하고 측정 의 정확성을 보장 하기 위해 플레이크 형태의 3D 구조에서이를 사용하고 있습니다. 게다가 이것은 주변 온도에서 아세톤이나 일산화탄소와 같은 유해 가스를 감지하는 것과 같은 추가 응용 분야를위한 길을 열 것입니다.
과정은 아주 간단합니다! 정확한 분석을 수행하려면 한 방울의 혈액 / 타액 만 있으면됩니다. 센서 표면에 떨어 뜨린 후 몇 분 후에 테스트 결과가 가정의 사무실에 전기 신호로 전달됩니다. 실험실에서 장기간의 혈액 검사를 대체하는 데 약 15 분이 걸리므로 진단에서 추측과 오류를 제거하여 의사가 적절한 치료 또는 적절한 항생제를 처방 할 수 있습니다. 또한 환자가 감염에서 회복 된 후에도 존재하는 항체를 식별하도록 테스트를 구성 할 수 있습니다.
또한이 팀은 대량 생산을 가능하게하기 위해 생산 프로세스를 확장하는 또 다른 문제를 해결하기 위해 노력하고 있습니다. 그들은 수백 개의 칩 을 동시에 처리 할 수 있도록 웨이퍼 레벨에서 산화 그래 핀 코팅을 사용하려고합니다. 감염을 식별하는 원래 프로젝트는 2021 년 봄까지 진행될 예정이지만 연구원들은 센서가 코로나 바이러스에 대해 1 년 더 검증되지 않을 것으로 예측합니다.