تبدیل گرافن به حسگرهای زیستی

محققان زیست‌‌پزشکی معتقدند که گرافن کاربردهای مختلفی در زیست پزشکی خواهد داشت؛ البته تاکنون هیچ مطالعه‌‌ای پیرامون برهم‌‌کنش بین گرافن با DNA انجام نشده‌‌است. محققان دانشگاه پرینستون و پنسیلوانیا نانوساختارهایی از گرافن و DNA تولید نموده‌اند تا این برهم‌‌کنش را مورد مطالعه قرار دهند.

محققان زیست‌‌پزشکی معتقدند که گرافن کاربردهای مختلفی در زیست پزشکی خواهد داشت؛ البته تاکنون هیچ مطالعه‌‌ای پیرامون برهم‌‌کنش بین گرافن با DNA انجام نشده‌‌است. محققان دانشگاه پرینستون و پنسیلوانیا نانوساختارهایی از گرافن و DNA تولید نموده‌اند تا این برهم‌‌کنش را مورد مطالعه قرار دهند.

این محققان برای ردیابی واکنش، یک مولکول فلورسنت را به DNA چسباندند و آزمایشات نشان داد که با قرار دادن تک‌‌رشته‌‌ی DNA در سطح گرافن، فلورسانس تا حد زیادی کم‌‌نور می‌شود، ولی با قرارگیری DNA دورشته‌‌ای بر سطح گرافن، میزان کاهش نور فلورسانس بسیار جزئی خواهد بود.

اندیکاتوری که حاوی DNA تک‌‌رشته‌‌ای است، در مقایسه با DNA دورشته‌‌ای، برهم‌‌کنش قوی‌تری با گرافن دارد.

در ادامه، محققان امکان استفاده از تفاوت نور فلورسانس به هنگام اتصال با گرافن را بررسی کردند. آنها هنگامیکه DNA مکمل را به گرافن DNA- تک‌‌رشته‌‌ای، افزودند، دریافتند که فلورسانس از نو شروع می‌‌شود. این مشاهدات ثابت می‌‌کند که دو رشته‌‌ی DNA به هم پیچیده، ب‌صورت یک مولکول جدید، سطح گرافن را ترک می‌‌کنند.

توانایی DNA در خاموش و روشن کردن فلورسانس هنگامی که در مجاورت گرافن قرار دارد، می‌‌تواند برای تولید یک حسگر زیستی مورد استفاده قرار گیرد.

محققان معتقدند کاربردهای ممکن برای حسگر زیستی گرافن-DNA، شامل تشخیص بیماری‌‌هایی مانند سرطان شناسایی سم در غذاهای فاسد و تشخیص پاتوژن‌‌ها از سلاح‌‌های زیستی است.

سایر آزمایشات نیز نشان دادند که تک‌‌رشته‌‌ی چسبیده به گرافن، کمتر مستعد تجزیه شدن توسط آنزیم می‌‌شود و همین، موجب ثبات بیشتر ساختارهای گرافن-DNA می‌شود. از این ساختارهای باثبات می‌‌توان برای انتقال دارو در ژن‌‌درمانی استفاده نمود. نتایج این تحقیقات و برخی از کاربردهای احتمالی آن را در پزشکی، بهداشت غذایی و دفاع زیستی در کنفرانس سال ۲۰۰۹ با عنوان Micro Nano Breakthrough ـ که در ۲۱ تا ۲۳ سپتامبر در پورتلند برگزار شد ـ ارائه گردید.