今年以来，新冠肺炎（COVID-19）疫情在全球范围迅速蔓延，虽然在中国已得到了有效控制，但在北美和东南亚国家仍然十分严重，并呈现控制-反弹现象。这对全人类的身心健康、社会秩序、经济发展带来了严重影响。截至北京时间7月30日，据世界卫生组织发布的实时统计数据，全球累计新冠肺炎确诊病例超过1655万例，死亡人数达65万，并且这些数据仍在不断攀升。在控制病原体引发的流行病传播过程中，能否在第一时间实现高效检测和有效隔离是阻止疫情扩散的关键。因此，针对病原体（细菌、病毒等）发展有力的检测技术显得十分重要。
随着纳米科学和纳米技术的快速发展，利用纳米材料辅助生物传感器以提升检测性能备受关注。纳米石墨烯具有优良的光、电理化特性，在过去的十多年中，基于石墨烯的光学、电化学生物传感器得到了大力发展。石墨烯生物传感器具有检测对象广、功能可调、信号转换方便、灵敏度高等优势，在病原体检测方面已被逐渐研究和报道。其传感原理和相关技术在其它类型生物传感器的构建中亦可借鉴。
近日，湘潭大学环境与资源学院冯波教授团队和长沙理工大学化学与食品工程学院卿志和副教授，基于其在生化传感方面的研究基础，针对石墨烯生物传感器在病原体检测方面的研究进展，在国际生物传感领域顶级期刊Biosensors and Bioelectronics (IF: 10.257) 上发表了题为“Graphene biosensors for bacterial and viral pathogens”的综述文章。该综述总结了用于病原体（细菌和病毒）检测的石墨烯生物传感器的发展，主要包括纳米石墨烯材料的制备、性质和生物功能化修饰，以及石墨烯生物传感器的构建及其工作机理、检测性能等，并讨论了该领域目前面临的的挑战以及未来的发展方向，以促进病原体高效检测技术的发展。
图1、石墨烯生物传感器的功能化及其对病原体的检测技术。
该工作得到了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金、湖南省教育厅研究基金的资助。文章第一作者为湘潭大学研究生蒋子欣，通讯作者为湘潭大学冯波教授、卿太平博士，以及长沙理工大学卿志和副教授。
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Graphene biosensors for bacterial and viral pathogens
Zixin Jiang, Bo Feng, Jin Xu, Taiping Qing, Peng Zhang, Zhihe Qing
Biosens. Bioelectron., 2020, 10.1016/j.bios.2020.112471
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