Rejser gennem kroppen med grafen

For første gang lykkedes det forskerne at placere et lag grafen oven på et stabilt fedtholdigt lipid-monolag. Omgivet af en beskyttende skal af lipider kunne grafen trænge ind i kroppen og fungere som en alsidig sensor. Resultaterne er det første skridt mod sådan en skal, og er blevet offentliggjort i tidsskriftet Nanoskala den 28. september 2016.

I modsætning til tidligere arbejde, forskerne observerede en stabil struktur, når de placerede grafen på et enkelt lag lipider. Der er indgivet patent på disse fund. Ph.d.-kandidaten Lia Lima og kolleger gjorde denne opdagelse under tilsyn af kemiker Grégory Schneider.

Grafen er et overflademateriale, der består af et enkelt lag af kulstofatomer. Det er ekstremt tyndt, stærk og fleksibel. Ud over, grafen er eftersøgt i den teknologiske verden for dets effektive ledning af elektricitet. Anvendelsen af ​​grafen varierer meget. 'Graphene er særligt følsomt og kan reagere på dets miljø i kroppen', siger Schneider. Derfor, fremtidige applikationer til kroppen er f.eks. biosensorer og systemer, der tildeler det rigtige sted til at udføre diagnosen.

Binding med grafen

For at gøre grafen velegnet til disse applikationer, hårde uorganiske materialer bruges ofte som støtte. Imidlertid, disse hårde materialer er ikke ideelle til brug af grafen i kroppen. Af denne grund leder forskerne efter bløde, organiske molekyler til binding med grafen, i dette tilfælde lipider.

Lipider på grafen

Lipider er fedtstoffer, der kan findes i det beskyttende lag af en celle - cellemembranen. Denne membran består af et dobbelt lag lipider. Når grafen kunne placeres mellem disse to lag, det kunne bevæge sig frit gennem kroppen. 'En metode, der allerede bruges med kræftmedicin, ' forklarer Schneider. "Vi lavede et enkelt lag lipider i laboratoriet og overførte grafen ovenpå:et første skridt mod at efterligne cellemembranen."

Målinger

I deres forskning opdagede forskerne, at et lag af lipider giver god støtte til grafen. Forskerne brugte infrarøde målinger til at bevise stabiliteten af ​​lipidlaget. De fandt også ud af, at lipiderne forbedrer den elektriske ledning af grafen. Denne effekt af lipider er lovende for fremtidige anvendelser. Forbedringer af elektrisk ledning gør det muligt at måle de elektriske signaler fra grafen i kroppen. Disse signaler fortæller noget om miljøet af grafen, som surhedsgraden eller tilstedeværelsen af ​​visse proteiner.

Til sidst kunne grafen rejse gennem kroppen, når det stabiliseres af lipider. 'Imidlertid, vi har stadig en lang vej at gå ', siger Schneider. 'Det næste trin er at placere et lipidlag på begge sider af grafen, som en sandwich.'

Udgivelsen kan ses på forsiden af Nanoskala .