新型石墨烯传感器有望改善肝炎诊断
肝炎是一个巨大的全球性健康问题，全球有近4亿人受到影响，每年造成140多万人死亡。据世界卫生组织报告，仅有2.57亿人感染了乙型肝炎。那些患有肝炎的人患有慢性感染，导致每年因肝硬化和癌症导致一百万人死亡，其中40％的死亡发生在中国。目前，一个由英国牛顿基金资助的项目，旨在通过加强科学和创新能力促进伙伴国家的经济发展和社会福利，旨在帮助解决中国的肝炎发病率问题。特别是乙型肝炎在中国流行，全世界3.5亿感染者中有三分之一居住在中国。
目前，血液检查被用作肝炎的诊断方法，但是存在与此相关的挑战。通过血液检查，结果可能需要五到七天，在此期间患者仍然具有传染性，因此对非感染者有风险。此外，该技术是侵入性的且昂贵的，因为它需要医务人员。
石墨烯是一种具有独特电学和机械性能的二维材料，源于其一个原子厚的结构。该材料卓越的电子特性，表面灵敏度和选择性使其成为传感器应用的理想选择，包括用于医疗诊断的应用。迄今为止，石墨烯电化学生物传感器用于诊断一种类型的肝炎。然而，该项目将开发用于一次检测三种肝炎类型的传感器，使用三个石墨烯传感器，每个传感器用于识别与某种肝炎病毒相关的抗体，并集成在一次测试中。与传统的血液检测不同，该传感器将提供非侵入性，快速且较便宜的筛查方法。这种方法的简便性和速度将有利于食品的批量测试。
该团队的方法是使用石墨烯传感器技术开发一种医疗点诊断，用于早期检测和监测多种唾液或血清型肝炎生物标志物。这将是一种新型的实时监测传感器技术，基于化学修饰的石墨烯，可同时监测甲型，乙型和丙型肝炎。该测试将简单，低成本和快速，类似于血糖传感器或怀孕测试，但测试唾液而不是。这个为期两年的项目将开发一个原型，并建立传感器的可靠性，稳定性和灵敏度，为其商业化做准备。据估计，如果传感器大量生产，每台设备的成本可能只有1英镑。
虽然参与该项目的五个合作伙伴中的每一个都有不同的角色，但他们的所有活动都需要结合起来才能有效地开发这项新技术。中国的两个合作伙伴CTN和重庆大学负责石墨烯设备的生产和制造。在表征方面，NPL正在进行电气特性描述和测试，而斯旺西大学正在进行化学表征。最后，开发下一代POC诊断设备的Biovici负责包装和商业化。
NPL先进材料原理研究科学家Olga Kazakova博士说：“石墨烯的独特特性意味着它具有很大的潜力，可用于各种传感应用。除肝炎外，它还可用于其他类似的测试，包括过敏原传感器，污染物识别和其他生命科学应用。我们必须了解材料的确切特征，以便能够评估它在不同应用中的制造和使用方式。”
斯旺西大学纳米健康中心主任（工程）Owen Guy教授说：“使用应用于石墨烯的半导体工艺技术使我们能够制造低成本传感器。凭借正确的芯片实验室技术，有潜力为许多诊断和筛选应用开发传感器。”
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Mark
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