(Phys.org)—Ingenieurs van de Universiteit van Texas in Dallas hebben geavanceerde technieken gebruikt om het materiaal grafeen klein genoeg te maken om DNA te kunnen lezen.

Het verkleinen van een grafeenporie tot minder dan één nanometer - klein genoeg om een ​​DNA-streng te rijgen - opent de mogelijkheid om grafeen te gebruiken als een goedkoop hulpmiddel om DNA te sequencen.

"Door DNA tegen zeer lage kosten te sequencen, zouden wetenschappers en artsen ziekten beter kunnen voorspellen en diagnosticeren, en ook een medicijn afstemmen op de genetische code van een individu, " zei Dr. Moon Kim, hoogleraar materiaalkunde en techniek. Hij was senior auteur van een artikel afgebeeld op de omslag van de gedrukte septembereditie van Koolstof .

De eerste lezing, of volgorde, van menselijk DNA door de internationale wetenschappelijke onderzoeksgroep bekend als het Human Genome Project kostte ongeveer $ 2,7 miljard. Ingenieurs hebben onderzoek gedaan naar alternatieve nanomaterialen die DNA-strengen kunnen rijgen om de kosten te verlagen tot minder dan $ 1, 000 per persoon.

In 2004 werd aangetoond dat grafiet kan worden veranderd in een vel gebonden koolstofatomen, grafeen genaamd, waarvan wordt aangenomen dat het het sterkste materiaal is dat ooit is gemeten. Omdat grafeen dun en sterk is, onderzoekers hebben gezocht naar manieren om de poriegrootte te beheersen. Veel succes hebben ze niet gehad. Een sensor op nanoschaal gemaakt van grafeen kan worden geïntegreerd met bestaande op silicium gebaseerde elektronica die zeer geavanceerd en toch goedkoop is, om de kosten te verminderen.

In dit onderzoek, Kim en zijn team manipuleerden de grootte van de nanoporie door een elektronenstraal van een geavanceerde elektronenmicroscoop te gebruiken en in-situ verwarming tot 1200 graden Celsius.

"Dit is de eerste keer dat de grootte van de grafeennanoporie is gecontroleerd, vooral het verkleinen, " zei Kim. "We gebruikten gelijktijdig verwarming op hoge temperatuur en elektronenstraal, de ene techniek zonder de andere werkt niet."

Nu onderzoekers weten dat de poriegrootte kan worden gecontroleerd, de volgende stap in hun onderzoek is het bouwen van een prototype-apparaat.

"Als we DNA goedkoop zouden kunnen sequencen, de mogelijkheden voor ziektepreventie, diagnose en behandeling zouden grenzeloos zijn, "Zei Kim. "Het beheersen van grafeen brengt ons een stap dichter bij het realiseren hiervan."