افزایش زیست‌سازگاری نانولوله‌های کربنی

محققان روش جدیدی برای تهیه فیلم‌های رسانای متشکل از نانولوله‌های کربنی تک دیواره برای کاربردهای زیست‌فناورانه ابداع کرده‌اند.

بنابر گفته محققان دانشگاه استنفورد می‌توان با ترسیب نانولوله‌های کربنی روی یک سطح پوشیده شده با پلی-L-لیسین، زیست‌سازگاری آنها را تا حد زیادی افزایش داد. این پژوهشگران روش جدیدی برای تهیه فیلم‌های رسانای متشکل از نانولوله‌های کربنی تک دیواره برای کاربردهای زیست‌فناورانه ابداع کرده‌اند. پلی-L-لیسین، یک پلیمر پلی‌کاتیونی از پپتید طبیعی L-لیسین است که به‌ طور معمول برای روکش‌دهی ظرف‌های کاشت سلولی به‌ کار می‌رود تا چسبندگی سلول‌ها به ظرف افزایش یابد.

اخیراً توجه محققان به استفاده از نانولوله‌های کربنی تک‌ دیواره در کاربردهای زیست‌فناورانه جلب شده است؛ دلیل این امر، ویژگی‌های الکترونیکی استثنائی این نانوساختارها و قابلیت عامل‌دار شدن سطح آنها است.

با وجودی که برخی مطالعات قبلی حاکی از غیرسمی بودن این نانولوله‌ها برای سلول‌های زیستی است، اما پژوهشگران در این زمینه مطمئن نبوده و ترجیح می‌دهند زیست‌سازگاری این ساختارها را افزایش دهند. برخی تحقیقات حاکی از آن است که نانولوله های با طول کوتاه تر خطرناک تر می باشند، در حالیکه نانولو های بلند و اصلاح شده از خطر کمتری برخوردارند.

سطوح هیبریدی رسانا

گروه تحقیقاتی “ژانگ بائو” کار خود را با خیساندن بسترهایی همچون اسلایدهای شیشه‌ای یا ویفرهای اکسید سیلیکونی در محلولی از پلی-L-لیسین آغاز کردند. سپس با استفاده از روش روکش‌دهی چرخشی، نانولوله‌های کربنی را روی سطح این بسترها نشانده و یک ماده هیبریدی با سطح رسانا تولید کردند. در این روش، امکان تنظیم مقدار نانولوله‌های کربنی نشانده شده روی سطح وجود دارد.

“بائو” و همکارانش می‌گویند: این، یک روش موثر برای نشاندن شبکه‌ای از نانولوله‌های کربنی روی سطح است. آنها با مشاهده تغییر شکل سلول‌های زیستی نشانده شده روی این سطح هیبریدی با استفاده از میکروسکوپی نوری و میکروسکوپی الکترونی روبشی، زیست‌سازگاری این سطح را مورد مطالعه قرار دادند. مورفولوژی سلولی یکی از پارامترهای مورد استفاده در این کار است، زیرا روش دقیقی برای بررسی متابولیسم و سلامت سلولی به ‌شمار می‌رود.

نانولوله های ایمن تر

این سلول‌ها هیچ گونه تغییر شکل عمده و مشخصی از خود نشان نداده و به شکل سالم و کشیده باقی ماندند که نشان می‌دهد نانولوله‌های کربنی اثر سمیت روی آنها نداشته‌اند. بررسی اولیه دیگری که در آن فعالیت میتوکندری در سلول‌ها مورد بررسی قرار گرفته است نیز، نشان می‌دهد نانولوله‌های کربنی در مدت زمان انجام این بررسی برای سلول‌ها بی‌ خطر بوده‌اند.

“دبورا لین”، یکی از اعضای این گروه پژوهشی اظهار امیدواری می‌کند که این کار به تولید سطوح متشکل از نانولوله‌های کربنی تک دیواره با زیست‌سازگاری بالاتر کمک کند. وی می‌افزاید: محققان زیادی روی سمیت نانولوله‌های کربنی تک‌ دیواره کار کرده و برخی از آنها برای افزایش زیست‌سازگاری این نانوساختارها از عامل‌دار کردن آنها استفاده کرده‌اند. این کار، دشوار است و در برخی موارد کارایی لازم را ندارد. روش ما ساده‌تر و سریع‌تر بوده و می‌تواند در تولید سطوح رسانا برای کاربردهای زیست‌پزشکی مورد استفاده قرار گیرد.

جزئیات این کار در مجله ACS Nano منتشر شده است.