کاربرد گرافین (جادوی قرن 21) در پزشکی

گرافین (به انگلیسی: Graphene) نامِ یکی از آلوتروپ‌هایِ کربن است. این ماده تشکیل‌شده از یک ساختار بلوری لانه زنبوری دوبعدی است که در آن هر اتم کربن به کمک سه الکترون ظرفیت خود، با سه پیوند SP2 هیبریدیزه شده به سه اتم کربن دیگر متصل شده‌است. یک الکترون ظرفیت باقی‌مانده نیز بر روی کل صفحهٔ گرافین و بین تمام اتم‌ها به اشتراک گذاشته‌شده و الکترونِ آزاد است. در گرافیت (یکی دیگر از آلوتروپ‌هایِ کربن)، هر کدام از اتم‌هایِ چهارظرفیتیِ کربن، با سه پیوندِ کووالانسی به سه اتمِ کربنِ دیگر متصل شده‌اند و یک شبکهٔ گسترده را تشکیل داده‌اند. این لایه خود بر رویِ لایه‌ای کاملاً مشابه قرار گرفته‌است و به این ترتیب، چهارمین الکترونِ ظرفیت نیز یک پیوندِ شیمیایی داده‌است، اما این پیوندِ این الکترونِ چهارم، از نوعِ پیوندِ واندروالسی است که پیوندی ضعیف است. به همین دلیل لایه‌هایِ گرافیت به راحتی بر رویِ هم سر می‌خورند و می‌توانند در نوکِ مداد به کار بروند. گرافین ماده‌ای است که در آن تنها یکی از این لایه‌هایِ گرافیت وجود دارد و به عبارتی چهارمین الکترونِ پیوندیِ کربن، به عنوان الکترونِ آزاد باقی‌مانده‌است.

هر چند نخستین بار در سال ۱۹۴۷ فیلیپ والاس دربارهٔ گرافین نوشت و سپس از آن زمان تلاش‌هایِ زیادی برایِ ساختِ آن صورت گرفته بود اما قضیه‌ای به نامِ قضیهٔ مرمین-واگنر در مکانیکِ آماری و نظریهٔ میدان‌هایِ کوانتومی وجود داشت که ساختِ یک مادهٔ دوبعدی را غیرممکن و چنین ماده‌ای را غیرپایدار می‌دانست. اما به هر حال در سال ۲۰۰۴، آندره گایم و کنستانتین نووسلف، از دانشگاه منچستر موفق به ساختِ این ماده شده و نشان دادند که قضیهٔ مرمین-واگنر نمی‌تواند کاملاً درست باشد. جایزهٔ نوبلِ فیزیکِ ۲۰۱۰ نیز به خاطرِ ساختِ ماده‌ای دوبعدی به این دو دانشمند تعلق گرفت

گرافین یک نانو ماده شگفت انگیز 2 بعدی از عنصر کربن و با ضخامت یک اتم است. گرافین ماده ای شفاف، رسانای عالی الکتریکی و حرارت، 200 برابر سخت تر از فولاد و دارای خاصیت کشسانی فوق العاده و خواص شگفت انگیز دیگر است (به مطالب قبلی درباره گرافن/گرافین مراجعه کنید).

امروزه پژوهش و بکارگیری گرافین در حوزه زیست‌پزشکی نظیر تحویل ژن‌ها و داروها، سنجش‌های زیستی، تصویربرداری، تصفیه کننده ها و استفاده در مواد ضدباکتری و… بسیار مورد توجه قرار گرفته است.

از گرافین می‌تواند به عنوان یک حسگر زیستی استفاده نمود، بطوریکه می تواند ملکول‌های زیستی (مثل اسیدهای آمینه یا دوپامین) ​ردیابی کند.

اخیراً نیز یک نوع حسگر گرافینی پوشیدنی جهت تشخیص دیابت و فیدبک درمانی ساخته شده است، که با ترکیب آن با طلا، کارایی بهتری پیدا کرده است. این محصول یک رابط الکتروشیمیایی برای انتقال پایدار سیگنال های الکتریکی است که دارای یک گرمادهنده، حسگرهای دما، رطوبت، گلوکز و pH و میکرونیدلهای پلیمری است، و با روش حرارتی انتقال دارو از طریق پوست انجام میشود.

نتایج این پژوهش در نیچر نانوتکنولوژی منتشر شده است.
لینک مقاله : goo.gl/AGwQqb

نوشتهٔ پیشین
تولید برق از موسیقی
نوشتهٔ بعدی
نانوسکوپی مقیاسهای 13 نانومتری

پست های مرتبط

نتیجه‌ای پیدا نشد.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.

فهرست