För första gången lyckades forskare placera ett lager av grafen ovanpå ett stabilt monolager av fetthaltiga lipider. Omgiven av ett skyddande skal av lipider kan grafen komma in i kroppen och fungera som en mångsidig sensor. Resultaten är det första steget mot ett sådant skal, och har publicerats i tidskriften Nanoskala den 28 september 2016.

I motsats till tidigare arbete, forskarna observerade en stabil struktur när de placerade grafen på ett enda lager av lipider. Ett patent har lämnats in för dessa fynd. Doktoranden Lia Lima och medarbetare gjorde denna upptäckt under ledning av kemisten Grégory Schneider.

Grafen är ett ytmaterial som består av ett enda lager av kolatomer. Den är extremt tunn, stark och flexibel. Dessutom, grafen är eftersökt i den tekniska världen för dess effektiva ledning av elektricitet. Tillämpningarna av grafen varierar kraftigt. "Grafen är särskilt känsligt och kan reagera på sin miljö i kroppen", säger Schneider. Därför, framtida tillämpningar för kroppen är till exempel biosensorer och system som tilldelar rätt plats för att utföra diagnos.

Bindning med grafen

För att göra grafen lämplig för dessa applikationer, hårda oorganiska material används ofta som stöd. Dock, dessa hårda material är inte idealiska för användning av grafen i kroppen. Av denna anledning letar forskare efter mjuka, organiska molekyler som binder med grafen, i detta fall lipider.

Lipider på grafen

Lipider är fetter som finns i det skyddande lagret av en cell – cellmembranet. Detta membran består av ett dubbelt lager av lipider. När grafen kunde placeras mellan dessa två lager, den kunde röra sig fritt genom kroppen. "En metod som redan används med cancerläkemedel, förklarar Schneider. "Vi gjorde ett enda lager av lipider i labbet och överförde grafen ovanpå:ett första steg mot att efterlikna cellmembranet."

Mått

I sin forskning upptäckte forskarna att ett lager av lipider ger bra stöd till grafen. Forskarna använde infraröda mätningar för att bevisa lipidskiktets stabilitet. De fann också att lipiderna förbättrar den elektriska ledningen av grafen. Denna effekt av lipider är lovande för framtida tillämpningar. Förbättringar av elektrisk ledning gör det möjligt att mäta de elektriska signalerna från grafen i kroppen. Dessa signaler säger något om miljön för grafen, som surheten eller närvaron av vissa proteiner.

Så småningom kunde grafen resa genom kroppen när den stabiliseras av lipider. 'Dock, vi har fortfarande en lång väg att gå', säger Schneider. Nästa steg är att placera ett lipidlager på båda sidor av grafen, som en smörgås.'

Publikationen kan ses på omslaget till Nanoskala .