Pesquisadores da Universidade de Uppsala e no Brasil desenvolveram um novo tipo de nanossensor que pode detectar moléculas únicas. O nanossensor, compreendendo uma combinação de dois materiais diferentes, tem sido usado para identificar os diferentes blocos de construção no DNA.

O que é realmente inovador neste estudo é que ele conseguiu combinar o grafeno, que é eletricamente condutor, e nitreto de boro, que é isolante, no mesmo material bidimensional. Anteriormente, essas duas substâncias só foram usadas separadamente na tentativa de detectar moléculas.

A detecção de moléculas individuais é de grande importância na medicina e na saúde, mas os métodos atualmente disponíveis são geralmente muito complicados e caros para serem usados ​​amplamente.

O estudo aplicou o nanosensor para detectar os quatro nucleotídeos que ocorrem naturalmente, que são os blocos de construção do DNA, e assim descobriu uma nova maneira rápida e barata de sequenciar DNA medindo uma corrente elétrica.

Em simulações de computador, um pequeno buraco, chamado de nanopore, foi criado na interface entre as duas substâncias, e uma pequena cadeia de material eletricamente condutor, assim formada entre o nanoporo e o nitreto de boro isolante. Quando as moléculas se movem através do nanopore, o potencial elétrico da corrente é modulado e, portanto, a condutividade do material é afetada. Ao medir a corrente elétrica no material, as moléculas podem ser identificadas por meio de seu momento de dipolo característico.

O estudo também incluiu fluoreto de hidrogênio, uma pequena molécula com um grande momento de dipolo elétrico, que é um sistema de modelo ideal para obter uma melhor compreensão de como o nanossensor pode detectar as moléculas maiores e mais complexas.

"As simulações de computador foram realizadas no vácuo, e as moléculas foram fixadas em relação à cadeia de carbono e nanopore. Em estudos futuros, queremos examinar os aspectos dinâmicos do sistema. Vai ser emocionante, por exemplo, para ver como os sensores reagem à água ", diz Ralph Scheicher, Professor Assistente de Teoria dos Materiais no Departamento de Física e Astronomia.