Graphene: naslednji medicinska revolucija

Nobelova nagrada za fiziko 2010 je prejel dve znanstveniki, ki so odkrili preprost način za izolacijo eno samo plast zbiralnika, ki se imenuje Graphene. Ta dvodimenzionalna stanja ogljikovimi atomi razporejeni v heksagonalno mrežo, kar je najbolj tanek in najbolj eletro- toplotno prevodnega materiala na svetu. Ob istem času, Graphene - prilagodljiv, pregleden in zelo vzdržljiv. Za mnoge od svojih izjemnih lastnosti, je prislužil ime "čudežno material", in mnogi menijo, da bo XXI stoletje "stoletje plasti grafena."

Graphene je res dobro raziskana in obetaven material, ki ima potencial, da korenito vsak vidik našega življenja: od selektivne membrane, ki se lahko rešujejo problem pomanjkanja vode na svetu, skozi silicij nadomestnih elektronike doseči osupljivo zmogljivost v miniaturni velikosti, da se zagotovi množico energetskih rešitev naslednje generacije .

Obeti za uporabo grafena niso omejene na "zeleno energijo" sončne celice ali baterije mobilnega telefona, ki so ponovno napolniti v nekaj minutes- široko in temeljito študiral združljivost Graphene z različnimi biomedicinske aplikacije, kot so dobave drog, zdravljenje raka, in biosenzorjev. Edinstvene lastnosti materiala, kot so velike površine, dobro biokompatibilnosti in kemično stabilnost, zaradi česar Graphene vreden intenzivnega študija in je pokladayut velike upe.

Umetni vsadki so glavni medicinski izdelki in Graphene lahko igrajo zelo pomembno vlogo v prihodnosti teh naprav. Biokompatibilen Graphene, v kombinaciji s svojo mehansko trdnost, je uporabno za različne zapletene biomaterialov, njegova prevodnost se lahko uporabljajo za organe, ki potrebujejo takšne lastnosti, na primer - v živčnega tkiva in hrbtenjače elementov vrvjo.

V bistvu, so raziskovalci na Michigan Technological University napredovala v svojem delu o 3D tiskanje živcev s 3D tehnologijo biopechati. Raziskovalci so razvili polimernih materialov, ki delujejo kot oder za gojenje tkiva in delo vključiti grafena kot električni prevodnik.

Biosenzor je razvijajoče se področje z veliko medicinskih aplikacij, ki pridejo na misel. Številna področja študija na tem področju, in Graphene pokazala izjemno zmogljivost v odkrivanje toksinov hrane, onesnaževanje okolja, določenih mikroorganizmov in bakterij. Graphene oksid kisikiranim oblika Graphene veže na proteinske strukture posebnih toksinov in ustvari ojačan signal, ki omogoča preobčutljivostnih senzorji zaznajo toksinov v količini 10-krat manj od običajnih senzorjev.

Drug primer je senzor, ki napoveduje srčni infarkt, z uporabo možnosti mikrodelcev Graphene oksid zazna določeno kri, so sproščena do srčnega infarkta. Različni senzorji tako, da zaznajo različne bolezni, toksinov in biomarkerjev trenutno v testni in razvojno fazo.

Graphene ima velik potencial za odkrivanje in zdravljenje raka. Kitajski znanstveniki so razvili tipalo, ki temelji na grafena tranzistorjev, ki lahko zazna tudi sam raka celice! Ampak, morda še bolj zanimivo je potencial grafena pri zdravljenju raka- so University of Manchester znanstveniki odkrili, da lahko Graphene oksid deluje kot sredstvom proti tumorjem, ki selektivno ciljajo na rakavih matičnih celic. V kombinaciji z obstoječimi postopki zdravljenja lahko povzroči tumorsko krčenja in preprečuje metastaze raka in njene ponovitve po zdravljenju.

Graphene obširno raziskan tudi za uporabo v dobavo zdravil proti raku, predvsem zaradi svoje velike površine, ki omogoča, da nosijo veliko število zdravil na določenih delih telesa. Tudi odkrivanja raka in dajanje zdravila, ki se izvede študijo grafa kot protitumorskega sredstva - osredotočena na primer njegova toplotna prevodnost in možnost zamenjave neionizirajočega valov v toplotno energijo na mikroskopski ravni in ustvari dovolj toplote, da se uniči proteinov in DNA v rakave celice.

DNA zaporedja ali zaporedja baz v DNK, ki sestavlja genom je velikega pomena ne le za boljše razumevanje strukture človeka, ampak tudi za razumevanje koli genetske bolezni, rak katere koli vrste in človeškega imunskega sistema. Sekvenciranje DNA z uporabo Graphene temelji na ustvarjanju Graphene membrano je začetek prevodne tekočine, ki se nato napetost na enem koncu, tako da se DNA, skozi drobne pore Graphene. Ta metoda se imenuje Nanopore zaporedja, in omogoča, da analizira strukturo DNA enega nukleotida (vsak nukleotidna vpliva na membrano na različne načine zaradi svoje edinstvene velikosti in električnih lastnosti). Dodatne koncepti vključujejo DNA senzorje, ki temeljijo na plasti grafena in druge načine za opravljanje DNA zaporedja hitreje in bolj učinkovito.

Nanomedicina je trenutno še v povojih, saj je uporaba plasti grafena za medicinske namene. To lahko pride na številnih področjih medicine in njihovo revolucijo, vendar to zahteva veliko raziskav in razvoja. V prihodnosti, upajmo, bomo videli bolj učinkovito, bolj zanesljive metode preprečevanja in zdravljenja bolezni s pomočjo grafena.