گروهی از محققان آمریکایی توانسته‌اند با پوشاندن باکتری‌ها با گرافن، مشکلاتی را که در تصویربرداری از این موجودات با استفاده از میکروسکوپ الکترونی وجود داشت، حل کنند.
بهبود تصویربرداری از باکتری‌ها با استفاده از گرافن
میکاس بری، استادیار مهندسی شیمی دانشگاه ایالتی کانزاس و همکارانش توانسته‌اند با پوشاندن باکتری‌ها با گرافن، مشکلاتی را که در تصویربرداری از این موجودات با استفاده از میکروسکوپ الکترونی وجود داشت، حل کنند. در این روش یک ردای کربنی برای باکتری‌ها ایجاد می‌شود که از آنها حفاظت کرده و امکان تصویربرداری با تفکیک‌پذیری بالا از این میکرواُرگانیسم‌ها را در اندازه طبیعی‌شان فراهم می‌کند.
گرافن شکلی از کربن است که ویژگی‌های جذابی دارد. نفودناپذیر بودن، شناخته شدن به‌عنوان محکم‌ترین نانوماده، شفافیت اُپتیکی و رسانایی حرارتی بالا از جمله این ویژگی‌ها به‌شمار می‌روند.
گروه بِری سه سال است روی گرافن کار می‌کنند و اخیراً ارتباطی میان این ماده و تحقیقات مربوط به تصویربرداری سلولی مشاهده کرده‌اند. چون گرافن نفوذناپذیر است، آنها تصمیم گرفتند از این ماده برای حفظ اندازه سلول‌های باکتری در تصویربرداری میکروسکوپی الکترونی در خلأ بالا استفاده کنند.
چالش اصلی در تصویربرداری از سلول‌ها زمانی ایجاد می‌شود که دانشمندان می‌خواهند از سلول‌های باکتری با استفاده از میکروسکوپ الکترونی تصویربرداری کنند. این نوع تصویربرداری نیاز به خلأ بالا دارد و این امر موجب خارج شدن آب سلول‌ها می‌شود. سلول‌های زیستی حاوی ۷۰ تا ۸۰ درصد آب هستند و خارج شدن آب آنها موجب چروک خوردگی شدید می‌شود. در نتیجه به دست آوردن تصویری دقیق از سلول‌ها و اجزای آنها در حالت طبیعی‌شان با مشکل مواجه می‌شود.
حال بِری و همکارانش با استفاده از گرافن راه‌حلی برای این مشکل ارائه داده‌اند. گرافن به عنوان یک ردای نفوذناپذیر در اطراف باکتری‌ها عمل کرده و از خارج شدن آب آنها در خلأ بالا جلوگیری می‌کند. در نتیجه می‌توان از سلول‌ها در اندازه طبیعی تصویربرداری کرد.
این پوشش کربنی را می‌توان به دو روش در اطراف سلول‌ها پیچید. در روش اول یک ورقه گرافنی همانند یک ملحفه روی باکتری کشیده می‌شود. روش دوم شامل قرار دادن باکتری‌ها در یک محلول گرافنی است که در این حالت ورقه‌های گرافنی همانند قنداق باکتری را در برمی‌گیرند. در هر دو روش ورقه‌های گرافن با یک پروتئین خاص عامل‌دار می‌شوند تا اتصال گرافن به دیواره سلول باکتری تقویت شود.
باکتری‌های پوشیده شده با گرافن تا نیم ساعت شکل خود در خلأ بالا حفظ می‌کنند و این زمان برای تصویربرداری از آنها کافی است. بِری می‌گوید این امر نتیجه مستقیم استحکام بسیار بالا و نفوذناپذیری ردای کربنی است.
جزئیات این کار در مجله Nano Letters منتشر شده است.
