Grafenbaserade transistorer kan snart hjälpa till att diagnostisera genetiska sjukdomar. Forskare i Indien och Japan har utvecklat en förbättrad metod för att använda grafenbaserade transistorer för att upptäcka sjukdomsframkallande gener.

Forskare i Indien och Japan har utvecklat en förbättrad metod för att använda grafenbaserade transistorer för att upptäcka sjukdomsframkallande gener.

Grafenfält-effekt-transistorer (GFET) kan upptäcka skadliga gener genom DNA-hybridisering, som uppstår när ett "sond -DNA" kombineras, eller hybridiserar, med dess kompletterande "mål -DNA". Elektrisk ledning ändras i transistorn när hybridisering sker.

Nobutaka Hanagata från Japans nationella institut för materialvetenskap och kollegor förbättrade sensorerna genom att fästa sond -DNA till transistorn genom en torkningsprocess. Detta eliminerade behovet av en kostsam och tidskrävande tillsats av "linker" -nukleotidsekvenser, som vanligen har använts för att fästa sonder till transistorer.

Forskargruppen utformade GFET som består av titan-guldelektroder på grafen-ett atom-tjockt lager av kol-deponerat på ett kiselsubstrat. Sedan deponerade de DNA -sonden, i en saltlösning, på GFET och lämnade det att torka. De fann att denna torkningsprocess ledde till direkt immobilisering av sond -DNA:t på grafenytan utan behov av länkar. Mål -DNA, även i saltlösning, tillsattes sedan till transistorn och inkuberades i fyra timmar för att hybridisering skulle ske.

GFET fungerade framgångsrikt med denna beredningsmetod. En förändring i elektrisk ledning detekterades när sonden och målet kombinerades, signalera närvaron av en skadlig målgen. Ledningen förändrades inte när annat icke-komplementärt DNA applicerades.

DNA -hybridisering detekteras vanligtvis genom att märka målet med ett fluorescerande färgämne, som lyser starkt när den kombineras med sin sond. Men denna metod innebär ett komplicerat märkningsförfarande och behöver en dyr laserskanner för att upptäcka fluorescensintensitet. GFET kan bli billigare, lättare att använda, och mer känsligt alternativ för att upptäcka genetiska sjukdomar.

"Vidareutveckling av denna GFET -enhet kan utforskas med förbättrad prestanda för framtida biosensortillämpningar, särskilt vid upptäckt av genetiska sjukdomar, "avslutar forskarna i sin studie publicerad i tidningen Vetenskap och teknik för avancerade material .