石墨烯生物传感器在即时诊断方面超越ELISA和Simoa

Graphenea的S20石墨烯场效应晶体管（GFET）芯片已被用于演示简单，快速，具有超低检测限（LOD）的生物传感器，直接超越传统的ELISA和最先进的Simoa生物传感器。

来自英国和Graphenea的研究人员使用石墨烯场效应生物传感器平台来检测神经胶质原纤维酸性蛋白（GFAP），这是许多神经系统疾病的鉴别生物标志物，如创伤性脑损伤（TBI）。该研究发表在ACS Sensors上。

图片：片上GFET生物传感技术超越了ELISA和Simoa。来自 Xu 等人，ACS Sens. 2021，DOI：10.1021/acssensors.1c02232。在 CC BY 4.0 许可证下复制。

GFET S-20芯片是通过PBASE和GFAP抗体修饰制备的，这些抗体对GFAP的存在敏感。从参与临床研究的患者收集人血浆样本，每位患者患有中度至重度TBI。当等离子体被引入GFET生物传感器时，GFAP与抗体的结合导致石墨烯狄拉克点的转移，这反映在石墨烯器件的源漏电流的变化中。所描述的方法易于实现，需要很少的时间和设备。此外，在短短几分钟内就实现了可靠的GFAP检测。传感器显示分析分辨率低至10^-1 pg/mL量级的患者血浆样品。此外，GFET技术是第一个演示了超高灵敏度低至2.3 x 10²FG/mL水平。

为了进行比较，GFET技术是根据黄金标准Simoa和传统的ELISA测试来衡量的。与那些已建立的替代方案相比，石墨烯技术是唯一一种可以在几分钟内检测患者血浆样品中GFAP的技术，其检测限低至飞摩尔水平，无需信号放大。极端敏感性意味着可以在症状开始之前发现疾病，这将有助于流行病学控制。在这项技术广泛使用时预计的产量，预计成本也将非常具有竞争力。该平台经过不同抗体的修饰，可用于检测其他疾病生物标志物，并有望在不久的将来用于护理点和医院床边疾病诊断。