今年以来,新冠肺炎(COVID-19)疫情在全球范围迅速蔓延,虽然在中国已得到了有效控制,但在北美和东南亚国家仍然十分严重,并呈现控制-反弹现象。这对全人类的身心健康、社会秩序、经济发展带来了严重影响。截至北京时间7月30日,据世界卫生组织发布的实时统计数据,全球累计新冠肺炎确诊病例超过1655万例,死亡人数达65万,并且这些数据仍在不断攀升。在控制病原体引发的流行病传播过程中,能否在第一时间实现高效检测和有效隔离是阻止疫情扩散的关键。因此,针对病原体(细菌、病毒等)发展有力的检测技术显得十分重要。
随着纳米科学和纳米技术的快速发展,利用纳米材料辅助生物传感器以提升检测性能备受关注。纳米石墨烯具有优良的光、电理化特性,在过去的十多年中,基于石墨烯的光学、电化学生物传感器得到了大力发展。石墨烯生物传感器具有检测对象广、功能可调、信号转换方便、灵敏度高等优势,在病原体检测方面已被逐渐研究和报道。其传感原理和相关技术在其它类型生物传感器的构建中亦可借鉴。
近日,湘潭大学环境与资源学院冯波教授(点击查看介绍)团队和长沙理工大学化学与食品工程学院卿志和副教授(点击查看介绍),基于其在生化传感方面的研究基础,针对石墨烯生物传感器在病原体检测方面的研究进展,在国际生物传感领域顶级期刊Biosensors and Bioelectronics (IF: 10.257) 上发表了题为“Graphene biosensors for bacterial and viral pathogens”的综述文章。该综述总结了用于病原体(细菌和病毒)检测的石墨烯生物传感器的发展,主要包括纳米石墨烯材料的制备、性质和生物功能化修饰,以及石墨烯生物传感器的构建及其工作机理、检测性能等,并讨论了该领域目前面临的的挑战以及未来的发展方向,以促进病原体高效检测技术的发展。
图1、石墨烯生物传感器的功能化及其对病原体的检测技术。
该工作得到了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金、湖南省教育厅研究基金的资助。文章第一作者为湘潭大学研究生蒋子欣,通讯作者为湘潭大学冯波教授、卿太平博士,以及长沙理工大学卿志和副教授。
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Graphene biosensors for bacterial and viral pathogens
Zixin Jiang, Bo Feng, Jin Xu, Taiping Qing, Peng Zhang, Zhihe Qing
Biosens. Bioelectron., 2020, 10.1016/j.bios.2020.112471
导师介绍
卿志和
https://www.x-mol.com/university/faculty/93896
冯波
https://www.x-mol.com/groups/peaceqing
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