(Phys.org) —Más fuerte que el acero, pero solo un átomo de grosor:las últimas investigaciones que utilizan el material milagroso 2D grafeno podrían ser la clave para desentrañar los misterios en torno a la estructura y el comportamiento de las proteínas en un futuro muy próximo.

Científicos de la Universidad de Manchester y las instalaciones de SuperSTEM, que se encuentra en el Laboratorio Daresbury de STFC y financiado por el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas (EPSRC), han descubierto que los más frágiles, Los materiales microscópicos pueden protegerse de los efectos nocivos de la radiación cuando se encuentran bajo el microscopio si están "intercalados" entre dos hojas de grafeno. La técnica pronto podría ser la clave para permitir el estudio directo de cada átomo individual en una cadena de proteínas, algo aún por lograr, y revolucionar nuestra comprensión de la estructura celular, cómo reacciona el sistema inmunológico a los virus y ayuda en el diseño de nuevos medicamentos antivirales.

Observando la estructura de algunos de los objetos más pequeños, como proteínas y otros materiales 2D sensibles, a escala atómica requiere un potente microscopio electrónico. Esto es excepcionalmente difícil porque la radiación del haz de electrones puede destruir el objeto altamente frágil que se está tomando como imagen antes de que se pueda registrar con precisión cualquier dato útil. Sin embargo, Al proteger los objetos frágiles entre dos hojas de grafeno, significa que se pueden obtener imágenes durante más tiempo sin daños bajo el haz de electrones. haciendo posible identificar cuantitativamente cada átomo dentro de la estructura. Esta técnica ha demostrado ser muy exitosa en el caso de prueba de un cristal 2D inorgánico frágil y los resultados publicados en la revista. ACS Nano .

Durante esta investigación, el equipo de científicos, que incluía a Sir Kostya Novoselov, quien compartió el Premio Nobel de Física en 2010 por explotar las notables propiedades del grafeno, pudieron observar los efectos de encapsular un cristal microscópico de otro material 2D altamente frágil, disulfuro de molibdeno, entre dos hojas de grafeno. Descubrieron que podían aplicar un alto haz de electrones para obtener imágenes directamente, identificar y obtener un análisis químico completo de todos y cada uno de los átomos dentro de la hoja de bisulfuro de molibdeno, sin provocar ningún defecto en el material por radiación.

Dr. Recep Zan de la Universidad de Manchester, quién dirigió el equipo de investigación, dijo:"El grafeno es un millón de veces más delgado que el papel, pero más fuerte que el acero, con un potencial fantástico en áreas desde la electrónica hasta la energía. Pero esta investigación muestra que su potencial en bioquímica también podría ser igualmente significativo, y eventualmente podría abrir todo tipo de aplicaciones en el campo de la biotecnología ".

Profesor Quentin Ramasse, El director científico de SuperSTEM añadió:"Lo que demuestra esta investigación no se trata tanto del grafeno en sí, pero cómo puede afectar el detalle y la precisión con la que podemos estudiar directamente otros materiales 2D inorgánicos o moléculas altamente frágiles. Hasta ahora, esto ha sido posible principalmente a través de métodos menos directos y a menudo complicados, como la cristalografía de proteínas, que no proporcionan una visualización directa del objeto en cuestión. Esta nueva capacidad es particularmente emocionante porque podría allanar el camino para poder obtener imágenes de cada átomo en una cadena de proteínas, por ejemplo, algo que podría afectar significativamente nuestro desarrollo de tratamientos para afecciones como el cáncer, Alzheimer y VIH ".