تحولی در شناسایی مولکول‌های زیستی با کمک گرافین

پژوهشگران آمریکایی در بررسی جدید خود نشان داده‌اند که گرافین می‌تواند روش شناسایی مولکول‌های زیستی را متحول کند.

کد خبر: ۴۷۷۸۸۵

تاریخ: ۳۰ تير ۱۴۰۱ - ۰۴:۳۳

به گزارش ایران اکونومیست، به نقل از نانو مگزین، پژوهش جدیدی که به سرپرستی جینگلی پینگ (Jinglei Ping)، دانشیار دانشگاه ماساچوست در امهرست (UMass) انجام شده است، بر چالش بزرگی غلبه کرده است که بر سر راه جداسازی و شناسایی مولکول‌ها در زمان و مکان یکسان در یک میکرودستگاه وجود دارد. این پژوهش، پیشرفت مهمی را در استفاده از گرافین برای پردازش و تجزیه و تحلیل نمونه‌های زیستی الکتروکینتیک نشان می‌دهد و می‌تواند به دستگاه‌های موسوم به "آزمایشگاه روی تراشه" کمک کند تا سریع‌تر به نتایج دست یابند.

فرآیند شناسایی مولکول‌های زیستی همیشه پیچیده و زمان‌بر بوده است. پینگ گفت: معمولا ابتدا باید مولکول‌های زیستی را در محیط پیچیده یک دستگاه جدا کنیم و سپس آنها را برای شناسایی، به دستگاه دیگری یا نقطه دیگری در همان دستگاه بفرستیم. اکنون می‌توانیم آنها را جدا کنیم و در همان نقطه میکروسیال در یک دستگاه میکروسیال شناسایی کنیم. هیچکس قبلا این کارآیی را نشان نداده است.

آزمایشگاه پینگ، این پیشرفت را با استفاده از گرافین در یک دستگاه میکروسیال به دست آورد. پینگ ادامه داد: ما دریافتیم که در مقایسه با میکروالکترودهای معمولی فلزی بی‌اثر، پایداری الکترولیز برای میکروالکترودهای گرافین، بیش از ۱۰۰۰ برابر بهبود یافته است و آنها را برای تجزیه و تحلیل الکتروکینتیکی با کارآیی بالا، ایده‌آل می‌کند.

وی افزود: از آنجا که گرافین تک‌لایه شفاف است، ما یک راهبرد میکروسیال سه‌بعدی را برای شناسایی میکروسکوپی مولکول‌های جداشده و تشخیص همزمان ایجاد کردیم.

پینگ گفت: روش جدید توسعه‌یافته در این پژوهش، راه را برای ایجاد دستگاه‌های "آزمایشگاه روی تراشه" با حداکثر کارآیی هموار می‌کند. همچنین، این رویکرد به تجزیه و تحلیل مولکول‌های زیستی محدود نمی‌شود و می‌توان از آن برای جداسازی، شناسایی و تحریک میکروارگانیسم‌هایی مانند سلول‌ها و باکتری‌ها استفاده کرد.

این پژوهش، در مجله ACS Nano به چاپ رسید.