曼彻斯特大学的一个跨学科研究人员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，最初针对的是一种称为膜性肾病的肾脏疾病。这种新仪器基于石英晶体微量天平 (QCM) 原理与基于石墨烯的生物界面相结合，为目前可用的抗体测试提供了一种廉价、快速、简单且灵敏的替代方案。

曼彻斯特大学的 Aravind Vijayaraghavan 博士说：“我们的研究有可能在全科医生诊所或疗养院等护理点，而不仅仅是在专业检测中心，更广泛地进行各种疾病的抗体检测。”谁是该项目的首席研究员。

来自曼彻斯特大学的合作研究人员团队，包括材料系、国家石墨烯研究所和生物、医学和健康学院，今天在ACS Sensors和Carbon期刊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蛋白质和脂质等生物分子如何吸附在氧化石墨烯和还原氧化石墨烯等不同种类石墨烯材料的表面上，其特征是对母体石墨烯材料进行了不同程度的化学改性。

基于这项研究，他们开发了一种在石墨烯上形成蛋白质层的方法，然后可以用特定的抗体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，而不会结合其他任何东西。

虽然这种石墨烯生物界面是使用商业石英晶体微量天平系统开发的，但作者意识到，为了使其成为一种广泛使用的抗体测试系统，一种替代的读出仪器是必不可少的。

根据曼彻斯特大学的助理研究员 Daniel Melendrez 博士的说法，“商业 QCM 系统的成本可能超过 50,000 英镑，并且无法在护理点广泛使用。因此，我们开发了一个基于开放式 QCM 系统的定制 QCM 系统。 -source 解决方案，使用我们自己设计的所有 3D 打印部件和电子电路，成本比商业系统低 100 倍。使用我们便宜且紧凑的仪器，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本中的抗体浓度。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因感染疾病或接种疫苗而产生免疫力。

展望未来，研究小组计划开发针对多种自身免疫性疾病的测试，其中免疫系统攻击身体自身的组织，例如乳糜泻。该系统还可用于测试针对外来蛋白质或病毒感染(例如 )的抗体。“由于我们的测试便宜、快速、简单和敏感，我们相信它非常适合大规模部署以应对英国和其他地方的流行病。特别是，该系统将显着提高低收入和中等收入国家以及偏远地区，” Vijayaraghavan 博士说。