گرافن و معجزه‌ی جدیدش: تشخیص سلول‌های سرطانی

امسال سال بسیار خوبی برای پژوهشگران گرافن بود. آن‌ها هر هفته کاربردهای جدیدی برای این ماده‌ی فوق العاده می‌یافتند. به‌تازگی مشخص شده است که گرافن، سرطان را به خوبی تشخیص می‌دهد؛ بنابراین می‌تواند ابزاری مفید برای تشخیص زودهنگام سرطان باشد.

دانشمندان دانشگاه ایلی‌نوی در شیکاگو این پژوهش را انجام داده‌اند. آن‌ها سلول‌های مغزی (آستروسیت) یک موش را در صفحه‌ای از گرافن به ضخامت یک لایه‌ی اتم کربن قرار دادند و دریافتند که این صفحه قادر است یک سلول سرطانی (گلیوبلاستوما یا سلول GMB) و یک سلول عادی را تشخیص دهد.

ویکاس بری، دانشیار و رئیس دانشکده‌ی مهندسی شیمی در دانشگاه ایلی‌نوی می‌گوید: «ما نشان دادیم که یک سیستم مبتنی بر گرافن می‌تواند فعالیت سلول را تشخیص دهد. از این طریق می‌توانیم سلول سرطانی و سلول نرمال را تشخیص دهیم. سلول سرطانی به شدت فعال است و بیوشیمی سطح آن و درجه‌ی فعالیتش با سلول عادی فرق دارد. بر اساس فعالیت سلول، قادر خواهیم بود تفاوت آن‌ها را تشخیص دهیم.»

توانایی‌های فوق العاده‌ی گرافن در تشخیص سرطان، به سبب هدایت الکتریکی بسیار زیاد آن است. وقتی گرافن در مجاورت سلول سرطانی بسیار فعالی قرار می‌گیرد، میدان الکتریکی اطراف سلول، الکترون‌ها را به سوی ابر الکترونی به‌اشتراک‌گذاشته‌شده‌ی گرافن می‌راند. این امر انرژی ارتعاشی اتم‌های کربن را تغییر می‌دهد؛ این تغییر می‌تواند با استفاده از نگاشت انرژی ارتعاشی با رزولوشن بسیار بالا بررسی شود. در نتیجه، پژوهشگران می‌توانند نوع سلولی را که گرافن با آن در تماس است، تشخیص دهند.

بری معتقد است که این مکانیزم برای تشخیص، بسیار حساس است.

این پژوهش بسیار هیجان‌انگیز است و می‌تواند در دنیای واقعی نیز عملی شود. هنوز راه زیادی تا استفاده‌ی بالینی از آن باقی مانده است؛ با این حال پژوهشگران امیدوارند تا آزمایش‌هایشان از موش‌های آزمایشگاهی فراتر رود و بافت انسانی را آزمایش کنند. آن‌ها امیدوارند که بتوانند از این روش برای تشخیص باکتری‌ها و سلول‌های داسی نیز استفاده کنند.