پژوهشگران ژاپنی موفق به ساخت حسگری مبتنی بر گرافن شدند که با حساسیت بالا قادر به شناسایی سلولهای سرطانی در خون است.
ژاپن: ساخت نانوحسگری با حساسیت بالا برای شناسایی سلولهای سرطانی
یکی از راه‌های شناسایی بیماری‌ها، اندازه‌گیری بار سطحی سلول‌ها است که می‌تواند به‌عنوان ابزاری مکمل در خدمت تجهیزات تشخیص طبی باشد. از آنجایی که دیواره‌ی سلولی سلولهای سرطانی ترکیبات و مواد زیستی مختلفی ایجاد می‌کند که موجب تفکیک آن‌ها از سلولهای سالم می‌شود، این روش تشخیصی می‌تواند برای شناسایی برخی بیماری‌ها بسیار مناسب باشد.
چندی پیش یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه نانکای موفق به ساخت حسگری شده بود که در آن از ترانزیستورهای گرافنی استفاده شده بود. این حسگر امکان شناسایی سلولهای قرمز خون آلوده به بیماری مالاریا را دارا است. این گروه در این پژوهش نشان دادند که می‌توان با ترکیب گرافن و میکروسیالات، بار سطحی سلولهای آلوده به ویروس را شناسایی کرد.
ژی بو لین از محققان این پروژه می‌گوید: «حساسیت و دقت این حسگر محدودیت‌هایی دارد. بنابراین باید با بهبود حساسیت، عملکرد این حسگر را به نحوی ارتقاء داد که بتوان از آن برای حجم بسیار کم نمونه‌ها استفاده کرد.»
این گروه تحقیقاتی در مقاله‌ای با عنوان Ultrasensitive Flow Sensing of a Single Cell Using Graphene-Based Optical Sensors که اخیراً در نشریه‌ی Nano Letters به چاپ رساندند، جزئیات ساخت حسگری کارا با حساسیتی بالاتر را منتشر کردند.
لین می‌گوید: «ما با کنترل ضخامت اکسید گرافن موفق شدیم تا حساسیت پاسخ‌دهی این حسگر را افزایش دهیم به‌طوری که حساسیت را به ۴٫۳ × ۱۰۷ mV/ RIU رساندیم. این رقم بالاترین رکوردی است که تاکنون برای حسگرهای ضریب شکستی ثبت شده‌است.»
پژوهشگران دریافتند که به‌منظور رسیدن به بالاترین حد حساسیت باید از اکسید گرافن احیاء شده در دمای بالا استفاده کرد. لین می‌افزاید: «ضریب شکست سلولهای سرطانی بیشتر از سلولهای سالم است. ما در این پژوهش نشان دادیم که حسگر جدیدی که ساخته‌ایم قادر به شناسای سلولهای سرطانی استخراج شده از خون است. در آزمایش ما یک درصد از سلولهای سرطانی را با سلولهای نرمال مخلوط کردیم که در نهایت ولتاژ بالایی توسط حسگر ایجاد شد که نشان از وجود سلولهای سرطانی است.»
لین می‌گوید: «این حسگر مبتنی بر گرافن می‌تواند اطلاعات ارزشمندی درباره سیگنال‌دهی سلول‌ها ارائه کند، اطلاعاتی که برای محققان علوم سلولی بسیار مهم است.»
این گروه قصد دارند تا با توسعه‌ی این حسگر، از آن برای مطالعه روی انواع مختلف سلول‌ها استفاده کنند.
