總部位于美國新墨西哥州阿爾伯克基的Optomec公司報告稱，位于美國賓夕法尼亞州匹茲堡的卡內(nèi)基梅隆大學(xué)（CMU）的研究人員利用其Aerosol Jet工藝開發(fā)出一種低成本的傳感器，能夠在大約十秒鐘內(nèi)識別冠狀病毒（COVID-19）抗體。

卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的Rahul Panat教授和他的團(tuán)隊一起使用Optomec的氣溶膠噴射增材制造工藝開發(fā)了該傳感器（由卡內(nèi)基梅隆大學(xué)提供）。

該傳感器基于一種特殊結(jié)構(gòu)的微小金電極，利用Optomec Aerosol Jet工藝進(jìn)行加成制造。CMU研究人員認(rèn)為，由于加成制造結(jié)構(gòu)的特殊幾何形狀和表面特征，該傳感器將使臨床醫(yī)生能夠即時、準(zhǔn)確地檢測COVID-19抗體。

Aerosol Jet加成制造的100個金微球（由卡內(nèi)基梅隆大學(xué)提供）。

Optomec的氣溶膠噴射技術(shù)是一種能夠加成制造極度精密的導(dǎo)電和非導(dǎo)電材料的生產(chǎn)工藝，其特征細(xì)至10微米。它可用于先進(jìn)的半導(dǎo)體封裝、3D天線和傳感器生產(chǎn)、醫(yī)療設(shè)備制造、航空航天等行業(yè)。

對于CMU研究人員開發(fā)的傳感器，將含有納米顆粒的墨滴高速放置在2毫米見方的100個金柱子的矩陣中。然后在柱子上涂上還原的氧化石墨烯，將抗體與金電極結(jié)合。

該測試可以識別兩種病毒的抗體，即使在極低濃度的情況下，也能通過加法制造的結(jié)構(gòu)中感應(yīng)到的電化學(xué)反應(yīng)，在與智能手機(jī)接口的簡單手持設(shè)備內(nèi)進(jìn)行檢測。CMU的研究人員也已經(jīng)開始研究，除了檢測病毒的抗體外，還可以讓這個平臺檢測活性病毒。

與智能手機(jī)的接口可提供抗體檢測結(jié)果（卡內(nèi)基梅隆大學(xué)提供）。

該傳感器是由卡內(nèi)基梅隆大學(xué)機(jī)械工程副教授Rahul Panat領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊開發(fā)的，他研究生產(chǎn)生物傳感設(shè)備和人機(jī)界面的快速成型制造技術(shù)。Panat教授還與UPMC Hillman癌癥中心癌癥病毒學(xué)項目負(fù)責(zé)人、匹茲堡大學(xué)微生物學(xué)和分子遺傳學(xué)教授Shou-Jiang Gao合作。

"我的研究團(tuán)隊正在研究3D打印的高性能傳感器，以檢測大腦中的化學(xué)物質(zhì)多巴胺，當(dāng)我們意識到我們的工作可以適應(yīng)COVID-19的測試時，"Panat教授說，“我們將我們的研究轉(zhuǎn)移到將我們的專業(yè)知識應(yīng)用于對抗這種毀滅性的流行病。氣溶膠噴射工藝對于生產(chǎn)具有高靈敏度和速度的傳感器至關(guān)重要。”

該傳感器已經(jīng)進(jìn)入COVID-19患者的試驗，可以證明是了解當(dāng)前COVID-19大流行病路徑和濃度的關(guān)鍵工具，并可以成為開放某些經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的關(guān)鍵推動力。據(jù)研究人員介紹，該設(shè)備有可能檢測其他病毒，如寨卡病毒、埃博拉病毒和艾滋病毒。