Grafena: The Next medicinske revolucije

Nobelovu nagradu za fiziku 2010. godine dobili su dva naučnika koji su otkrili jednostavan način za izolirati jedan sloj Decanter, pod nazivom grafen. Dvodimenzionalni list atoma ugljenika raspoređenih u heksagonalne rešetke, što ga čini tanka, a najviše eletro- termički provodni materijal u svijetu. U isto vrijeme, grafen - fleksibilan, transparentan i vrlo izdržljiv. Za mnoge od svojih izuzetnih svojstava, ona je stekao ime "čudesnog materijala", a mnogi smatraju da će XXI stoljeća biti "vijek grafena."

Grafen je stvarno dobro proučenih i obećavajući materijal koji ima potencijal da revoluciju svaki aspekt našeg života: od selektivne membrane, što može riješiti problem nedostatka vode u svijetu, kroz silicij zamjenu elektronike kako bi se postigla zapanjujuće performanse u malom veličine, pružiti mnoštvo energetskih rješenja sljedeće generacije .

Izgledi za korištenje grafena nisu ograničeni na "zelenu energiju" solarne ćelije ili mobilni telefon baterije, koje se pune u roku od minutes- široko i snažno studirao grafena kompatibilnost sa raznim biomedicinskim aplikacijama kao što su isporuke droge, liječenje raka, i senzori. Jedinstveni svojstva materijala, kao što su velike površine, dobra biokompatibilnost i kemijska stabilnost, što grafen dostojan intenzivne studije i pokladayut velike nade.

Artificial implantati su glavni medicinskih proizvoda, i grafen može igrati vrlo važnu ulogu u budućnosti ovih uređaja. Biokompatibilnih grafen, u kombinaciji sa svojim mehaničke čvrstoće, je korisna za razne složene biomaterijala, a provodljivost može se koristiti za tijela, kojima je potrebna takva svojstva, na primjer - nervnih tkiva i kičmene elemenata moždine.

U stvari, istraživači na Michigan Technological University su ostvarile napredak u svom radu na 3D štampanje nerve pomoću 3D tehnologije biopechati. Istraživači su razvili polimernih materijala djeluje kao skela za uzgoj tkiva i rad za integraciju grafena kao električni provodnik.

Biosenzor je područje u razvoju sa mnogim medicinskim aplikacijama koje padaju na pamet. Mnoga područja studija u ovoj oblasti, kao i grafen pokazali izuzetne performanse u otkrivanju toksina hrane, zagađenje okoliša, specifični mikroorganizama i bakterija. Grafen oksida, kiseonikom oblik grafen veže za strukture proteina specifičnih toksina i stvara Pojačan signal koji omogućava preosjetljivi senzori otkriju toksina u iznosu od 10 puta manje od konvencionalnih senzora.

Drugi primjer je senzor koji predviđa srčani udar, koristeći mogućnost grafena oksida mikročestica otkriti određene krvi, su pušteni na srčani udar. Različite senzore takav za otkrivanje različitih bolesti, toksina i biomarkeri trenutno u fazi testiranja i razvoja.

Grafen ima veliki potencijal za otkrivanje i liječenje raka. Kineski naučnici su razvili senzor na osnovu tranzistora grafena koji mogu otkriti čak jednoj ćeliji raka! Ali, možda, mnogo interesantnije je potencijal grafena u liječenju raka- University of Manchester naučnici su otkrili da grafen oksida može djelovati kao antitumorska agent koji selektivno ciljaju matične ćelije raka. U kombinaciji sa postojećim metodama liječenja, to može dovesti do smanjenje tumora, i spriječiti metastaze raka i da se to ponovi nakon tretmana.

Grafena i široko studirao za upotrebu u isporuci lijekova protiv raka, uglavnom zbog svoje velike površine, što mu omogućava da nose veliki broj lijekova na određene dijelove tijela. Također otkrivanje raka i isporuke droge, se provodi istraživanje grafikona kao antitumorska agent - fokusirane, na primjer, svoje toplinske provodljivosti i mogućnost pretvaranja nejonizirajućeg talasa u toplotnu energiju na mikroskopskom nivou i stvoriti dovoljno topline da uništi proteina i DNA u ćelije raka.

Sekvenciranja DNK, ili redosled baza u DNA, koji čine genom je od velikog značaja ne samo za bolje razumijevanje strukture ljudskog, ali i za razumijevanje bilo genetske bolesti, raka bilo koje vrste i ljudskog imunog sistema. DNK pomoću grafena zasniva na stvaranju grafena membrana stavlja ga u provodne tečnost i primjenom napona na jednom kraju, tako da DNK može proći kroz sićušne pore grafena. Ova metoda se zove nanoporu sekvenciranja, i omogućava da analiziramo strukturu DNK jednog nukleotida (svaki nukleotid utiče na membranu na različite načine zbog svoje jedinstvene veličine i električna svojstva). Dodatne koncepti uključuju DNK senzora na osnovu grafen, i druge načine za obavljanje DNK brže i efikasnije.

Nanomedicina je trenutno u začetku, kao što je korištenje grafena u medicinske svrhe. To može doći u mnogim oblastima medicine i njih revoluciju, ali to zahtijeva mnogo istraživanja i razvoja. U budućnosti, nadamo se, vidjet ćemo efikasniji, snažniji metoda prevencije i liječenja bolesti pomoću grafena.