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卡内基梅隆大学开发出检测COVID-19抗体的传感器


  来源: 传感器专家网 时间:2020-09-25 编辑:仪器仪表WXF
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总部位于美国新墨西哥州阿尔伯克基的Optomec公司报告称,位于美国宾夕法尼亚州匹兹堡的卡内基梅隆大学(CMU)的研究人员利用其Aerosol Jet工艺开发出一种低成本的传感器,能够在大约十秒钟内识别冠状病毒(COVID-19)抗体。


卡内基梅隆大学的Rahul Panat教授和他的团队一起使用Optomec的气溶胶喷射增材制造工艺开发了该传感器

卡内基梅隆大学的Rahul Panat教授和他的团队一起使用Optomec的气溶胶喷射增材制造工艺开发了该传感器(由卡内基梅隆大学提供)。


该传感器基于一种特殊结构的微小金电极,利用Optomec Aerosol Jet工艺进行加成制造。CMU研究人员认为,由于加成制造结构的特殊几何形状和表面特征,该传感器将使临床医生能够即时、准确地检测COVID-19抗体。


Aerosol Jet加成制造的100个金微球

Aerosol Jet加成制造的100个金微球(由卡内基梅隆大学提供)。


Optomec的气溶胶喷射技术是一种能够加成制造极度精密的导电和非导电材料的生产工艺,其特征细至10微米。它可用于先进的半导体封装、3D天线和传感器生产、医疗设备制造、航空航天等行业。


对于CMU研究人员开发的传感器,将含有纳米颗粒的墨滴高速放置在2毫米见方的100个金柱子的矩阵中。然后在柱子上涂上还原的氧化石墨烯,将抗体与金电极结合。


该测试可以识别两种病毒的抗体,即使在极低浓度的情况下,也能通过加法制造的结构中感应到的电化学反应,在与智能手机接口的简单手持设备内进行检测。CMU的研究人员也已经开始研究,除了检测病毒的抗体外,还可以让这个平台检测活性病毒。


与智能手机的接口可提供抗体检测结果

与智能手机的接口可提供抗体检测结果(卡内基梅隆大学提供)。


该传感器是由卡内基梅隆大学机械工程副教授Rahul Panat领导的团队开发的,他研究生产生物传感设备和人机界面的快速成型制造技术。Panat教授还与UPMC Hillman癌症中心癌症病毒学项目负责人、匹兹堡大学微生物学和分子遗传学教授Shou-Jiang Gao合作。


"我的研究团队正在研究3D打印的高性能传感器,以检测大脑中的化学物质多巴胺,当我们意识到我们的工作可以适应COVID-19的测试时,"Panat教授说,“我们将我们的研究转移到将我们的专业知识应用于对抗这种毁灭性的流行病。气溶胶喷射工艺对于生产具有高灵敏度和速度的传感器至关重要。”


该传感器已经进入COVID-19患者的试验,可以证明是了解当前COVID-19大流行病路径和浓度的关键工具,并可以成为开放某些经济领域的关键推动力。据研究人员介绍,该设备有可能检测其他病毒,如寨卡病毒、埃博拉病毒和艾滋病毒。

关键词:卡内基梅隆大学 检测COVID-19抗体 传感器    浏览量:5850

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