(Phys.org) - Mais forte que o aço, mas apenas um átomo de espessura - as pesquisas mais recentes usando o grafeno material milagroso 2D podem ser a chave para desvendar os mistérios em torno da estrutura e do comportamento das proteínas em um futuro muito próximo.

Cientistas da Universidade de Manchester e da instalação SuperSTEM, que está localizado no Laboratório de Daresbury do STFC e financiado pelo Conselho de Pesquisa em Ciências Físicas e Engenharia (EPSRC), descobriram que o mais frágil, os materiais microscópicos podem ser protegidos dos efeitos nocivos da radiação quando vistos sob o microscópio, se forem "ensanduichados" entre duas folhas de grafeno. A técnica poderá em breve ser a chave para permitir o estudo direto de cada átomo individual em uma cadeia de proteínas, algo ainda a ser alcançado, e revolucionar nossa compreensão da estrutura celular, como o sistema imunológico reage a vírus e auxilia no desenvolvimento de novos medicamentos antivirais.

Observando a estrutura de alguns dos menores objetos, como proteínas e outros materiais 2D sensíveis, na escala atômica requer um microscópio eletrônico poderoso. Isso é excepcionalmente difícil porque a radiação do feixe de elétrons pode destruir o objeto altamente frágil que está sendo visualizado antes que quaisquer dados úteis possam ser registrados com precisão. Contudo, ao proteger objetos frágeis entre duas folhas de grafeno, significa que podem ser visualizados por mais tempo sem danos sob o feixe de elétrons, tornando possível identificar quantitativamente cada átomo dentro da estrutura. Esta técnica se mostrou muito bem-sucedida no caso de teste de um cristal 2D inorgânico frágil e nos resultados publicados na revista. ACS Nano .

Durante esta pesquisa, a equipe de cientistas, que incluía Sir Kostya Novoselov, que compartilhou o Prêmio Nobel de Física em 2010 por explorar as propriedades notáveis ​​do grafeno, foram capazes de observar os efeitos do encapsulamento de um cristal microscópico de outro material 2D altamente frágil, di-sulfeto de molibdênio, entre duas folhas de grafeno. Eles descobriram que eram capazes de aplicar um feixe de elétrons de alta para imagem diretamente, identificar e obter análises químicas completas de cada átomo dentro da folha de di-sulfeto de molibdênio, sem causar quaisquer defeitos ao material por meio da radiação.

Dr. Recep Zan da Universidade de Manchester, que liderou a equipe de pesquisa, disse:"O grafeno é um milhão de vezes mais fino que o papel, ainda mais forte do que o aço, com um potencial fantástico em áreas que vão da eletrônica à energia. Mas esta pesquisa mostra que seu potencial em bioquímica também pode ser tão significativo, e poderia eventualmente abrir todos os tipos de aplicações na arena da biotecnologia. "

Professor Quentin Ramasse, O Diretor Científico do SuperSTEM acrescentou:"O que esta pesquisa demonstra não é tanto sobre o grafeno em si, mas como isso pode afetar o detalhe e a precisão com que podemos estudar diretamente outros materiais 2D inorgânicos ou moléculas altamente frágeis. Até agora, isso tem sido possível principalmente por meio de métodos menos diretos e muitas vezes complicados, como a cristalografia de proteínas, que não fornecem uma visualização direta do objeto em questão. Esta nova capacidade é particularmente emocionante porque pode abrir caminho para a imagem de cada átomo em uma cadeia de proteína, por exemplo, algo que pode impactar significativamente nosso desenvolvimento de tratamentos para doenças como o câncer, Alzheimer e HIV. "