(Phys.org) —Um balão de grafeno pode em breve abrir novas perspectivas para cientistas que buscam compreender a saúde e a doença em seu nível mais fundamental.

Os microscópios eletrônicos já fornecem imagens incrivelmente claras de amostras com apenas alguns nanômetros de diâmetro. Mas se você quiser uma boa olhada no tecido vivo, olhe novamente.

"Você não pode colocar líquido em um microscópio eletrônico, "diz Tolou Shokuhfar, da Michigan Technological University. "Então, se você tem uma amostra hidratada - e todas as coisas vivas estão hidratadas - você tem que congelá-la, como um mirtilo em um cubo de gelo, e cortá-lo em um milhão de pedaços finos, para que os elétrons possam passar. Só então você pode imaginar para ver o que está acontecendo. "

Após tal tratamento, o mirtilo não é o que era, e nem é tecido humano. Shokuhfar, um professor assistente de engenharia mecânica-mecânica de engenharia, se perguntou se haveria uma maneira de tornar os microscópios eletrônicos mais amigáveis ​​para as amostras biológicas. Dessa maneira, você pode ter uma visão muito melhor do que realmente está acontecendo no nível subcelular.

Então ela se juntou a colegas da Universidade de Illinois-Chicago (UIC), e juntos eles encontraram um caminho. "Você não precisa congelar o mirtilo, você não precisa cortá-lo com uma faca de diamante, "ela disse." Você acabou de colocá-lo no microscópio eletrônico, e você pode descer e ver os átomos. "

O truque era encapsular a amostra de modo que toda a água permanecesse imóvel enquanto os elétrons passassem livremente. Fazer isso, O time, incluindo Robert F. Klie, professor associado de física e engenharia mecânica e industrial na UIC, e o estudante de graduação da UIC Canhui Wang, virou-se para o grafeno.

"O grafeno é apenas uma única camada de átomos de carbono, e os elétrons podem passar por ele facilmente, mas a água não, "Klie disse." Se você colocar uma gota de água no grafeno e cobrir com grafeno, forma este pequeno balão de água. "O grafeno é forte o suficiente para reter a água dentro, mesmo dentro do vácuo de um microscópio eletrônico.

A equipe testou sua técnica em um bioquímico que desempenha um papel importante na saúde humana:a ferritina. “É uma proteína que armazena e libera ferro, o que é crítico para muitas funções do corpo, e se a ferritina não estiver funcionando direito, pode estar contribuindo para muitas doenças, incluindo Alzheimer e câncer, "Shokuhfar disse.

A equipe fez um sanduíche microscópico, com ferritina imersa em água como recheio e grafeno como pão, e selou as bordas. Então, usando um microscópio eletrônico de transmissão de varredura, eles capturaram uma variedade de imagens mostrando a estrutura atômica da ferritina. Além disso, eles usaram um tipo especial de espectroscopia para identificar várias estruturas atômicas e eletrônicas dentro da ferritina. Essas imagens mostraram que a ferritina estava liberando ferro e identificou sua forma específica.

Se a técnica fosse usada para comparar a ferritina retirada do tecido doente com a ferritina saudável, poderia fornecer novos insights sobre doenças em nível molecular. Essas descobertas podem levar a novos tratamentos. "Acredito que isso nos permitirá identificar assinaturas de doenças na ferritina e em muitas outras proteínas, "Shokuhfar disse.