石墨烯新技術：石墨烯可大幅提高病毒檢測設備的靈敏度，或用於艾滋病診斷！

近日消息，美國研究人員成功使用石墨烯提高了診斷設備的靈敏度，特別是用於監測和治療HIV的設備。該團隊將利用DNA工程技巧與一種被稱為髮夾的DNA片段結合在一起，並與石墨烯生物感測器相結合，在不到一個小時的時間內將感測器的靈敏度提高了5萬倍。

近日消息，美國賓夕法尼亞大學的研究人員成功使用石墨烯提高了醫學診斷設備的靈敏度，特別是那些用於監測和治療HIV的設備。該團隊將利用DNA工程技巧與一種被稱為髮夾的DNA片段結合在一起，並與石墨烯生物感測器相結合，在不到一個小時的時間內將感測器的靈敏度提高了5萬倍。該研究成果發表在了最近的《納米快報》上。

生物感測器由石墨烯製成，通過測量在生物分子存在下流過石墨烯表面的電流，是一種用作檢測生物信號的極其敏感的方式和手段。當DNA或RNA分子與石墨烯結合時，它會使石墨烯這種原子狀薄材料的電導率發生很大變化，從而使研究人員能夠檢測出感染並測量病毒的載量。

在過去，研究人員使用了一個單鏈DNA序列，然後它將與目標DNA分子結合併產生電流變化。然而，這種技術只允許靶分子在一個位點結合。新技術中使用的DNA髮夾具有捲曲結構，當靶分子與其結合時展開。當髮夾開啟時，已添加到系統中的其他「輔助」DNA與打開的髮夾結合併將目標分子推出，使其不斷與感測器上的許多不同位點結合，從而使靈敏度達到在未來的診斷中可能證明是有用的。

該技術的一種可能的應用可能在於攜帶型和便宜的診斷裝置，其能夠簡單方便地在人體內檢測感染物並且具有足夠的靈敏度以在感染水平變得非常大之前捕捉到它。

「一個例子是正在接受治療的艾滋病病毒感染者，無論是採用目前的抗逆轉錄病毒療法，還是採用正在開發的新方法。」該團隊說。 「如果他們的治療開始失敗並且病毒的水平開始增長，那麼很快就可以抓住它並且當它處於相對較低的水平時很重要。 將感測器與其他一些樣品處理方法結合起來也許是可能的，以便人們可以在家中監測自己的病毒量，而不必去看醫生。 甚至有可能在資源匱乏的環境中使用它，世界上沒有這種監控所需技術的部分地區。「

該團隊正在與其他研究人員合作，其中包括工程和應用科學學院的David Issadore以及Perelman醫學院的Ronald Collman將這項技術推向對HIV和其他診斷工具有用的方向。

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