محققان دانشگاه پیتزبورگ اخیراً یک ابزار نانومقیاس برای بهره‌گیری از ویژگی‌های منحصر به فرد نانولوله‌های کربنی توسعه داده‌اند. از این ابزار در بهبود رسانش داروها و عوامل تصویربرداری و همچنین سامانه‌های ذخیره‌سازی انرژی استفاده می‌شود.
استفاده از نانوکپسول‌های کربنی در رسانش پزشکی
محققان دانشگاه پیتزبورگ اخیراً یک ابزار نانومقیاس برای بهره‌گیری از ویژگی‌های منحصر به فرد نانولوله‌های کربنی توسعه داده‌اند. از این ابزار در بهبود رسانش داروها و عوامل تصویربرداری و همچنین سامانه‌های ذخیره‌سازی انرژی استفاده می‌شود.
الکساندر استار و استفان پتود، هردو از استادان شیمی دانشکده هنر و علوم دانشگاه پیتزبورگ در گزارشی که به صورت آنلاین در Advanced Materials منتشر کرده‌اند، تولید کپسول‌های نانومقیاسی را توصیف کرده‌اند که با بسیاری از مواد، مخصوصاً مواد مورد استفاده در حوزه‌های پزشکی و انرژی سازگار هستند. این کپسول‌ها در صورت استفاده در حوزه پزشکی می‌توانند بارهای مختلفی همچون داروهای ضدسرطان و عوامل تصویربرداری را درون بدن جابه‌جا کنند. برای هدایت این حامل‌ها به نقاط خاصی از بدن می‌توان از پادتن‌ها یا مولکول‌های زیستی مختلف بهره برد. از کاربردهای این کپسول‌ها در حوزه انرژی می‌توان به ذخیره‌سازی لیتیوم و هیدروژن در باتری‌ها و پیل‌های سوختی اشاره کرد.
استار در مورد نانوکپسول‌ها توضیح می‌دهد که کپسول‌های فعلی از پلیمرهای نفوذپذیری ساخته می‌شوند که همانند اسفنج عمل کرده و منجر به ایجاد نشتی می‌شوند. به علاوه هر کپسول را باید برای حمل بار خاصی تنظیم کرد. اما کپسول‌های ساخته شده توسط این پژوهشگران از پوسته‌هایی از کربن گرافیتی ساخته شده‌‌اند که به گلوتارآلدئید (یک چسب زیستی معمول) پیوند یافته و یک فضای توخالی ایجاد کرده‌اند. مهم‌تر اینکه این پوسته‌های گرافیتی از نظر شیمیایی غیرفعال بوده و در نتیجه بدن نیاز به هیچگونه آماده‌سازی شیمیایی، با هر نوع ماده‌ای سازگار هستند.
استار می‌گوید: «دهه‌هاست که محققان به دنبال یافتن یک ظرف ایده‌آل برای ذخیره‌سازی و انتقال مواد مختلف به محل‌های مورد نظر هستند. ابزارهای ما این قابلیت را دارند که به عنوان حامل‌های رسانش برای محدوده وسیعی از مواد به کار روند. گام بعدی ما روی کنترل چگونگی و زمان باز شدن این کپسول‌ها با استفاده از محرک‌های مختلفی همچون دما، pH، نور و عوامل شیمیایی تمرکز خواهد داشت».
این گروه پژوهشی برای نشان دادن تطبیق‌پذیری این نانوکپسول‌ها آنها را با یک عامل تصویربرداری فلورسانس که در آزمایشگاه پتود ساخته شده بود، پر کردند. این ماده فلورسانس از نانوبلورهای نیمه‌رسانای سولفید روی حاوی تربیوم که یک فلز مشابه یوروپیوم است، ساخته می‌شود. پتود می‌گوید اگر این ماده را وارد بدن نماییم، نور خاصی از خود منتشر کرده و امکان تشخیص آسان‌تر و تصویربرداری بهتر را فراهم می‌کند. اما قبل از اینکه این نانوبلورهای معدنی را وارد یک محیط زیستی همچون بدن نماییم، باید آنها را آماده‌سازی کنیم که یک فرایند سخت و زمان‌بر است. با این حال نانوکپسول‌های گرافیتی می‌توانند بدون نیاز به آماده‌سازی، این محلول را گرفته و با خود حمل نمایند.
