استفاده از ترانزیستور گرافنی برای مصارف پزشکی

پژوهشگران آلمانی معتقدند که ترانزیستورهای گرافنی که قادرند به تغییر محلول‌های شیمیایی پاسخ‌ دهنده، می‌توانند به‌صورت مستقیم با سیستم عصبی انسان ارتباط داشته باشند. این گروه تحقیقاتی موفق شده است آرایه‌هایی ایجاد کنند که به تغییرات الکترولیت محیط اطراف سلول‌ها پاسخ دهد. محققان امیدوارند که این سیستم جدید به افرادی که دچار نابینایی شدند کمک کند تا بینایی خود را باز یابند.

پژوهشگران آلمانی معتقدند که ترانزیستورهای گرافنی که
قادرند به تغییر محلول‌های شیمیایی پاسخ‌ دهنده، می‌توانند به‌صورت مستقیم
با سیستم عصبی انسان ارتباط داشته باشند. این گروه تحقیقاتی موفق شده است
آرایه‌هایی ایجاد کنند که به تغییرات الکترولیت محیط اطراف سلول‌ها پاسخ
دهد. محققان امیدوارند که این سیستم جدید به افرادی که دچار نابینایی شدند
کمک کند تا بینایی خود را باز یابند.

این گروه روی مکانیسم سلول‌های
عصبی متمرکز شدند، نرون‌های عصبی هنگام تحریک ولتاژ اندکی را ایجاد می‌کنند
منشاء این ولتاژ تفاوت میان حرکت‌ یون‌های سدیم از محیط اطراف سلول به درون
سلول و خروج پتاسیم از داخل به خارج سلول است. از دهه ۱۹۷۰
زیست‌فیزیک‌دانان تلاش دارند تا تغییر ناگهانی خواص الکترونیکی محلول اطراف
سلول‌ها را با استفاده از ترانزیستورهای اثر میدان شناسایی کنند. به این
ادوات ترانزیستورهای اثرمیدان مبتنی بر محلول گفته می‌شود که جنس آنها
سیلیکونی است. بعد از کشف گرافن در سال ۲۰۰۴، محققان به این نتیجه رسیدند
که می‌توان از گرافن در ترانزیستورهای اثرمیدان مبتنی بر محلول استفاده
کرد.

filereader.php?p1=main_16083821f26cbb56f

خوزه گاریدو از دانشگاه صنعتی مونیخ که رهبر این گروه تحقیقاتی است
معتقد است که گرافن نسبت به سیلیکون مزیت‌هایی دارد. اول این که سطح گرافن
برخلاف سیلیکون همیشه تمیز و پاکیزه است به طوری که در سطح آن یک لایه
اکسید تجزیه‌پذیر تشکیل می‌شود که در صورت قرار گرفتن در محیط الکترولیت،
تشکیل شده و از آن محافظت می‌کند. دومین مزیت گرافن سرعت بالای حرکت
الکترون در آن است که موجب می‌شود که حساسیت آن نسبت به هم‌نوع سیلیکون خود
بیشتر باشد. سومین مزیت گرافن انعطاف‌پذیری آن است که این موضوع موجب
می‌شود ادوات ساخته شده با آن را بتوان درون بافت‌هایی نظیر مغز قرار داد.

این گروه تحقیقاتی موفق به ساخت آرایه‌ای ترانزیستوری از جنس گرافن به
ابعاد ۸×۸ شدند. هر ترانزیستور ۱۰ میکرومتر طول دارد که می‌تواند برای
شناسایی سیگنال‌های عصبی به کار رود. نتایج این پژوهش نشان داد که سلول‌های
عصبی قادرند به‌صورت طولانی مدت در کنار این ترانزیستورها زنده بمانند. این
گروه نشان دادند که ترانزیستور نه تنها در محیط کشت سلول‌ها بلکه درون بافت
زنده نیز می‌تواند به‌کار خود ادامه دهد.

محققان این پروژه معتقدند که این
یافته آنها می‌تواند برای بازگرداندن بینایی به بیماران نابینا مفید باشد.
همچنین از این سیستم می‌توان برای بیمارانی که عضوی در بدنشان کاشته شده
استفاده کرد تا با استفاده از این سیستم کنترل بیشتری روی اعضاء حرکتی
داشته باشند.