I transistor a base di grafene potrebbero presto aiutare a diagnosticare malattie genetiche. Ricercatori in India e Giappone hanno sviluppato un metodo migliorato per l'utilizzo di transistor a base di grafene per rilevare i geni che causano malattie.

Ricercatori in India e Giappone hanno sviluppato un metodo migliorato per l'utilizzo di transistor a base di grafene per rilevare i geni che causano malattie.

I transistor ad effetto di campo al grafene (GFET) possono rilevare i geni dannosi attraverso l'ibridazione del DNA, che si verifica quando un "DNA sonda" si combina, o ibrida, con il suo 'DNA bersaglio' complementare. La conduzione elettrica cambia nel transistor quando si verifica l'ibridazione.

Nobutaka Hanagata dell'Istituto nazionale giapponese per la scienza dei materiali e colleghi hanno migliorato i sensori collegando il DNA della sonda al transistor attraverso un processo di essiccazione. Ciò ha eliminato la necessità di un'aggiunta costosa e dispendiosa in termini di tempo di sequenze nucleotidiche "linker", che sono stati comunemente usati per collegare le sonde ai transistor.

Il team di ricerca ha progettato GFET costituiti da elettrodi di titanio e oro su grafene, uno strato di carbonio dello spessore di un atomo, depositato su un substrato di silicio. Poi hanno depositato la sonda del DNA, in una soluzione salina, sul GFET e lasciarlo asciugare. Hanno scoperto che questo processo di essiccazione ha portato all'immobilizzazione diretta del DNA della sonda sulla superficie del grafene senza bisogno di linker. Il DNA bersaglio, anche in soluzione salina, è stato quindi aggiunto al transistor e incubato per quattro ore affinché si verificasse l'ibridazione.

Il GFET ha operato con successo utilizzando questo metodo di preparazione. È stato rilevato un cambiamento nella conduzione elettrica quando la sonda e il bersaglio si sono combinati, segnalando la presenza di un gene bersaglio dannoso. La conduzione non è cambiata quando è stato applicato altro DNA non complementare.

L'ibridazione del DNA viene solitamente rilevata etichettando il bersaglio con un colorante fluorescente, che risplende quando si combina con la sua sonda. Ma questo metodo comporta una complicata procedura di etichettatura e necessita di un costoso scanner laser per rilevare l'intensità della fluorescenza. I GFET potrebbero diventare più economici, più facile da usare, e un'alternativa più sensibile per rilevare le malattie genetiche.

"Un ulteriore sviluppo di questo dispositivo GFET potrebbe essere esplorato con prestazioni migliorate per future applicazioni di biosensori, in particolare nell'individuazione di malattie genetiche, " concludono i ricercatori nel loro studio pubblicato sulla rivista Scienza e tecnologia dei materiali avanzati .