العلماء الروس يبتكرون رقائق الغرافين للكشف عن المنشطات

توصل علماء من معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا إلى إنتاج رقائق جديدة باستخدام الغرافين. وبفضل هذه الرقائق سيكون البحث عن مخدرات جديدة أو اختبارات البحث عن المنشطات أسرع وأرخص. حالياً يتم تسجيل براءة اختراع هذا المنتج الجديد في الولايات المتحدة الأمريكية.
Graphene chips
معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا. المصدر:Marina Lystseva/TASS

بمساعدة رقائق جهاز الاستشعار البيولوجي يمكن اختبار الأدوية واللقاحات ضد فيروس العوز المناعي البشري والتهاب الكبد والهربس والسرطان وحتى اختبارات كشف تعاطي المنشطات حسب ما يقول المطورون لموقع "روسيا ما وراء العناوين".

يقول يوري ستيبونوف أحد المطورين والمتعاونين العلميين مع معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا:  "نعمل اليوم على اختراع جهاز استشعار بيولوجي شديد الحساسية للتحاليل الدقيقة وبحوث المخدرات ما قبل السريرية مع كتل جزيئية منخفضة".

يذكر أن أندريه غيين وقسطنطين نوفوسيلوف، اللذان ربحا جائزة نوبل بالفيزياء عام 2010 عن تجاربهما المتقدمة حول الغرافين، هما أيضا من خريجي معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا. واليوم، توصل الباحثون في المعهد إلى فكرة مثيرة أخرى.

كان العلماء قد تلقوا في وقت مسبق معلومات حول فاعلية وسميّة الدواء المستقبلي بمساعدة رقائق الاستشعار البيولوجية. لكن الباحثين في المعهد أوجدوا طريقة لتحديث هذه العملية.

فقد اقترحوا استبدال طبقة رقيقة مصنوعة من لوحات أو "رقائق" الغرافين بالطبقات الواصلة بين الرقائق الحالية. الأمر الذي سيساعد في زيادة دقة التحاليل والتفاعلات الكيماوية الحيوية حوالي ثلاثة أضعاف تقريبا.

كما يُتوقع أن يصبح هذا الاختلاف بنسبة عشرة أضعاف أو حتى مائة ضعف. الأمر الذي سيساعد في توسيع المدى الذي تُستخدم فيه أجهزة الاستشعار، وتوظيفها في الكشف المبكر عن السرطان، والأمراض الفيروسية، فضلاً عن مراقبة المنشطات بدقة عالية.

ويتم الحصول على زيادة في الحساسية عن طريق ميزات الغرافين الكيمائية والضوئية، أول بلورة حقيقية ثنائية الأبعاد.

تتفاعل المادة المراد الكشف عنها مع الغرافين بأقل تركيز، والتي لا يمكن أن تتفاعل مع الجزيئات التي تحوي الكبريت والهيدروجين. ويقول العلماء إن استخدام هذه الطريقة سيقلل الوقت اللازم لإجراء التحاليل من أيام إلى دقائق.

ووفقاً للتقديرات الأولية لمعهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا، فإنه إذا تم إنتاج رقائق استشعار الغرافين على نطاق واسع فإن تكلفتها ستكون أقل من 10 دولارات، في حين تبلغ تكلفة نظائرها في السوق مابين 50 و200 دولار. 

جميع الحقوق محفوظة. يُحظر إعادة نشر مقالات "روسيا ما وراء العناوين" دون إذن مكتوب من قسم التحرير.
+
وسائل تواصل اجتماعي