开发出新的基于石墨烯的抗体测试来检测肾脏疾病

曼彻斯特大学的一个跨学科研究团队开发了一种新的基于石墨烯的疾病相关抗体检测系统，最初针对的是称为膜性肾病的肾脏疾病。

基于石英晶体微量天平(QCM)原理和基于石墨烯的生物界面相结合的新仪器，为当前可用的抗体测试提供了一种廉价，快速，简单且灵敏的替代品。

曼彻斯特大学(University of Manchester)的Aravind Vijayaraghavan博士说：“我们的研究有可能使针对各种疾病的抗体检测在GP诊所或疗养院等医疗点得到广泛应用，而不仅仅是在专门的检测中心。”谁是该项目的首席研究员。

曼彻斯特大学(University of Manchester)的协作研究人员团队，包括材料系，国家石墨烯研究所和生物，医学与卫生学院，今天在ACS Sensors和Carbon期刊上的两篇开放获取论文中发表了研究结果。

研究人员首先研究了生物分子(如蛋白质和脂质)如何吸附在不同种类的石墨烯材料(例如氧化石墨烯和还原型氧化石墨烯)的表面，其特征是母体石墨烯材料的化学修饰程度不同。

基于这项研究，他们开发了一种在石墨烯上形成基于蛋白质的层的方法，然后可以用抗体的特定受体分子对其进行功能化。这些受体确保只有目标抗体会与石墨烯表面结合，而没有其他结合。

虽然使用商用石英晶体微天平系统开发了该石墨烯生物界面，但作者意识到，要使其成为可广泛使用的抗体测试系统，必不可少的一种读出仪器。

曼彻斯特大学研究助理Daniel Melendrez博士说：“商业QCM系统的成本可能超过50,000英镑，并且在护理时无法广泛使用。因此，我们开发了基于开放式系统的定制QCM系统源解决方案，使用我们自己设计的所有3D打印零件和电子电路，其成本是商用系统的100倍;使用我们便宜而紧凑的仪器，医疗保健技术人员只需放置一小滴样品即可在石墨烯涂层的芯片上进行测试，测试结果将在短短10分钟内显示出来。”

此外，尽管测试简单，快速，但该系统还是定量的，这意味着它可以测量患者样品中抗体的浓度。该信息可用于确定疾病的严重程度，患者患病的时间以及患者是否已患有疾病或已接种疫苗。

展望未来，研究团队计划开发针对多种自身免疫性疾病的测试，其中免疫系统会攻击人体自身的组织，例如乳糜泻。该系统还可适用于测试针对外源蛋白或病毒感染的抗体。“由于我们的测试价格便宜，快速，简单和敏感，我们认为它是大规模部署以应对英国和其他地区大流行病的理想选择。特别是，该系统将极大地提高测试能力。低收入和中等收入国家和偏远地区。” Vijayaraghavan博士说。