تبديل گرافن به حسگرهاي زيستي

 محققان زيست‌‌پزشکي معتقدند که گرافن کاربردهاي مختلفي در زيست پزشکي خواهد داشت؛ البته تاکنون هيچ مطالعه‌‌اي پيرامون برهم‌‌کنش بين گرافن با DNA انجام نشده‌‌است. محققان دانشگاه پرينستون و پنسيلوانيا نانوساختارهايي از گرافن و DNA توليد نموده‌اند تا اين برهم‌‌کنش را مورد مطالعه قرار دهند.

اين محققان براي رديابي واكنش، يک مولکول فلورسنت را به DNA چسباندند و آزمايشات نشان داد که با قرار دادن تک‌‌رشته‌‌ي DNA در سطح گرافن، فلورسانس تا حد زيادي کم‌‌نور مي‌شود، ولي با قرارگيري DNA دورشته‌‌اي بر سطح گرافن، ميزان کاهش نور فلورسانس بسيار جزئي خواهد بود.

انديکاتوري که حاوي DNA تک‌‌رشته‌‌اي است، در مقايسه با DNA دورشته‌‌اي، برهم‌‌کنش قوي‌تري با گرافن دارد.

در ادامه، محققان امکان استفاده از تفاوت نور فلورسانس به هنگام اتصال با گرافن را بررسي کردند. آنها هنگاميکه DNA مکمل را به گرافن DNA- تک‌‌رشته‌‌اي، افزودند، دريافتند که فلورسانس از نو شروع مي‌‌شود. اين مشاهدات ثابت مي‌‌کند که دو رشته‌‌ي DNA به هم پيچيده، ب‌صورت يک مولکول جديد، سطح گرافن را ترک مي‌‌کنند.

توانايي DNA در خاموش و روشن کردن فلورسانس هنگامي که در مجاورت گرافن قرار دارد، مي‌‌تواند براي توليد يک حسگر زيستي مورد استفاده قرار گيرد.

محققان معتقدند کاربردهاي ممکن براي حسگر زيستي گرافن-DNA، شامل تشخيص بيماري‌‌هايي مانند سرطان شناسايي سم در غذاهاي فاسد و تشخيص پاتوژن‌‌ها از سلاح‌‌هاي زيستي است.

ساير آزمايشات نيز نشان دادند که تک‌‌رشته‌‌ي چسبيده به گرافن، کمتر مستعد تجزيه شدن توسط آنزيم مي‌‌شود و همين، موجب ثبات بيشتر ساختارهاي گرافن-DNA مي‌شود. از اين ساختارهاي باثبات مي‌‌توان براي انتقال دارو در ژن‌‌درماني استفاده نمود. نتايج اين تحقيقات و برخي از کاربردهاي احتمالي آن را در پزشکي، بهداشت غذايي و دفاع زيستي در کنفرانس سال 2009 با عنوان Micro Nano Breakthrough ـ که در 21 تا 23 سپتامبر در پورتلند برگزار شد ـ ارائه گرديد.