کاربرد گرافن در پزشکی - ایران گرافن

بیو سنسور

بایومولکول ها در فرایندهای حیاتی مختلف بدن، مثل توسعه بیماری ها، نقشی اساسی ایفا می نمایند. به همین خاطر آشکارسازی و اندازه گیری انواع بایومولکول ها، در تشخیص و درمان بیماری ها بسیار اهمیت دارد. یکی از کاربردهای گرافن در پزشکی، تولید انواع بیوسنسورها مانند بیوسنسورهای نوری و الکتروشیمیایی است.

برای مثال از اکترودهای اصلاح شده گرافن، در ساخت بیوسنسور تشخیص هیدروژن پراکسید با حساسیت زیاد استفاده می شود. از این بیوسنسورهای می توان در اندازه گیری میزان گلوکز بدن استفاده کرد، که در تشخیص دیابت بسیار کار آمد است.

تصویربرداری پزشکی

خواصی مانند زیست سازگاری، سادگی انجام اصلاح سطح شیمیایی و خواص نوری، از دلایل کاربرد گرافن اکسید در تصویربرداری پزشکی است. بعلاوه، خواص لومینسانس کوانتمی گرافن باعث کاربرد آن در تصویربرداری از داخل سلول زنده شده است.

رهایش دارو

گرافن اکساید (GO) یک نانوحامل ایده ال برای انتقال دارو و ژن است. تعداد لایه های گرافن اکساید مورد استفاده برای دارورسانی بین یک تا سه لایه بوده (ضخامت کل لایه ها برابر با ۱ تا ۲ نانومتر است) و اندازه آن ها بین چند نانو متر تا چند صد نانومتر است. این ماده به دلیل دارا بودن ویژگی های ساختاری بی نظیر همچون سطح تماس ویژه آن بسیار بالا (۲۶۳۰ متر مربع بر گرم) و مملو بودن از گروه های غنی اکسیژن دار از زیست سازگاری و حلالیت فیزیولوژیکی خوبی برخوردار بوده و پایداری آن نیز مناسب باشد. خواص مذکور باعث انتخاب این ماده برای بارگذاری دارو و ژن از طریق همبستگی شیمیایی شده است.

سطح ویژه زیاد گرافن سبب شده از هر دو سمت صفحات گرافنی برای قرار دادن دارو استفاده شود. بعلاوه، امکان سطحی نسبتا آسان، امکان ساخت سیستم های رهایش داروی هدفمند را نیز ایجاد می کند.همچنین می توان سطح گرافن را توسط لیگاندهای مناسب (مانند فولید اسید) پوشش داد تا به صورت اختصاصی به سلول سرطانی متصل شوند.

گرما درمانی

در گرمادرمانی از ماده جاذب نور برای تولید حرارت موضعی استفاده می شود. افزایش دمای موضعی باعث از بین رفتن سلول های ناحیه خاصی از بافت، مانند سلول سرطانی، می شود. گرافن در ناحیه فروسرخ جذب بالایی داشته و بازدهی تبدیل نور به گرمای آن بالا است. به همین دلیل یکی از کاربردهای گرافن های در پزشکی، گرمادرمانی است. اشعه فروسرخ توسط منبعی که در بیرون بدن قرار گرفته تابانده می شود و توسط گرافن یا مشتقات اصلاح شده آن جذب و تبدیل به حرارت می شود.

منبع:https://doi.org/10.1080/09513590.2020.1816717

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378517320302106