اخیرا محققان با استفاده از میکروسکوپ الکترونی و یک منبع ایجاد حرارت، موفق شدند حفره‌هایی نانومقیاس روی گرافن ایجاد کنند. این برای اولین بار است که می‌توان به‌صورت کنترل شده روی گرافن نانوحفره ایجاد کرد. از این نانوحفره‌ها برای توالی سنجی دی ان ای استفاده می‌شود.
ایجاد نانوحفره کنترل شده روی گرافن
مهندسان دانشگاه تگزاس در دالاس روش جدیدی ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان روی گرافن حفره‌ای بسیار کوچک ایجاد کرد تا دی‌ان‌ای از آن عبور کند. این حفره می‌تواند دارای ابعادی کمتر از یک نانومتر باشد، این ابعاد برای عبور دی‌ان‌ای مناسب است. با این یافته، مسیرهای تازه‌ای برای توالی سنجی دی‌ان‌ای با استفاده از گرافن باز می‌شود.
مون کیم از محققان این پروژه می‌گوید توالی سنجی دی‌ان‌ای با هزینه کم، دانشمندان و پزشکان را قادر می‌سازد تا بهتر بیماری‌ها را پیش‌بینی کرده و آنها را تشخیص دهند، با این کار می‌توان یک دارو را برای یک کد ژنتیکی منفرد تجویز کرد. مون کیم استاد رشته مهندسی مواد دانشگاه تگزاس است او نتایج یافته‌های خود را در نشریه Carbon به چاپ رسانده است.
اولین توالی سنجی دی‌ان‌ای انسان توسط یک تیم تحقیقات بین المللی در قالب پروژه‌ای به‌نام پروژه ژنوم انسان با هزینه ۲٫۷ میلیارد دلاری انجام شد. مدت‌هاست که دانشمندان به‌دنبال روش جایگزینی هستند برای این کار آنها از نانومواد استفاده کردند تا با این روش هزینه‌ها کاهش یافته و بتوان با قیمت هزار دلار توالی سنجی دی‌ان‌ای را برای یک نفر انجام داد.
در سال ۲۰۰۴ نشان داده شد که گرافیت می‌تواند به ورقه‌هایی تبدیل شود که گرافن نام گرفت. گرافن مستحکم‌ترین ماده‌ای است که تاکنون شناخته شده است. از آنجایی که گرافن نازک و مستحکم است می‌توان ابعاد حفره را در آن کنترل کرد. البته تا پیش از این موفقیت‌های زیادی در این باره به‌دست نیامده بود. برای کاهش هزینه یک حسگر نانومقیاس از جنس گرافن با فناوری فعلی الکترونیک مبتنی بر سیلیکون پیوند خورد.
در این پژوهش کیم و تیم تحقیقات‌اش ابعاد نانوحفره را با استفاده از پرتو الکترونی کنترل کردند. این کار با استفاده از یک میکروسکوپ الکترونی و همچنین دستگاهی برای تولید دمای ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد صورت گرفت. کیم می‌گوید برای اولین بار است که حفره‌ای نانومقیاس به‌صورت کنترل شده روی گرافن بوجود می‌آید. در این روش به‌طور همزمان هم از میکروسکوپ الکترونی و هم از منبعی برای ایجاد گرما استفاده شد. هیچ یک از این دو بدون دیگری مثمره ثمر نخواهد بود.
در حال حاضر محققان به‌دنبال ساخت نسخه آزمایشی این سیستم توالی سنج هستند.
