עבור שבבים חיישנים נוצר שבב עשוי גרפן בעובי אטום פחמן אחד

הסמן הביולוגי שנספג לגרפן יוצר כוח המעוות את הגרפן לצורת כיפה. כך

לפיכך, הצוות הצליח לזהות את כמות העיוות כשינוי בצבע באמצעות תכונות ההפרעה של האור.

מכשיר מדידה לפשוט ומהירחקירת המחלה חשובה ביותר לאבחון מדויק, אימות השפעות טיפוליות וחקירת הישנות וגרורות. אם ניתן לבחון מחלות באמצעות כמויות קטנות מאוד של נוזלי גוף, כמו דם או שתן, ניתן לעקוב אחר מצבים גופניים בפשטות, במהירות ובזול.

המתודולוגיה לקביעתנוכחות או היעדר מחלה על ידי לכידת ספציפית של סמן ביולוגי על סרט דק מעופש גמיש שנוצר בשיטות מיקרו-עיבוד מוליכים למחצה. צוות המחקר פיתח טכניקת חיישנים לגילוי עיוות סרטים הנגרמת כאשר מולקולת סמן נספגת כשינוי צבע. כאשר עובי הסרט עבור ספיחת סמן ביולוגי פוחת, ניתן להגביר את הרגישות של אלמנט חישה זה.

עיוות סרטים ושינוי בצבע הפרעות לאחר ספיחת מולקולה על גרפן מושעה.

במחקר קודם בועם זאת, נעשה שימוש בגרפן הגשר התלוי, אולם נמדדו שינויים במהלך הספיחה הפיזית של המולקולה לגרפן המתלה, והיה קשה לקבוע באופן ספציפי את המולקולה שיש למדוד. באשר לסיבה לכך, מאמינים כי מכיוון שבדרך כלל שינוי באמצעות נוגדנים לצורך זיהוי מולקולות של מולקולות ומתבצע באופן ספציפי מתבצע בתמיסה, המבנה התלוי של גרפן נהרס במהלך הטיפול בתמיסה.

צוות המחקר יצר כךמבנה טרמפולינה, שבו אי הסדירות במצע כוסו ביריעת גרפן בצורת מבנה גרפן תלוי שיכול להתנגד לטיפול בתמיסה והיה מסוגל לשנות את הגרפן עם מולקולת נוגדן. משטח הגרפן עבר פונקציונליות עם מולקולת נוגדנים כדי לספק את היכולת לזהות את המולקולה, והתקבל חיישן ביולוגי רגיש במיוחד שיכול לזהות את הסמן הביולוגי.

שיטת זיהוי אור ייחודית לקבוצת המחקר, שימשה כשיטה לאיתור סמן ביולוגי הקשור למשטח הגרפן. ברווח של פחות מ-1 מיקרומטר בין גרפן תלוי למצע מוליכים למחצה, הצבע משתנה בהתאם לאורך הפער בעת חשיפה לאור. באמצעות אפקט זה, הופעת מולקולה שנספגה על גרפן מרחף בתמיסת הבדיקה זוהתה על ידי שינוי צבע.

על פי טכניקת הבי-סנסינג שפותחה הפעם, יש לצפות כי הרגישות לכל שטח יחידה תשתפר פי 2000 לעומת חיישנים קונבנציונליים.

בנוסף לבדיקות דם, מחקריםהקבוצה גם חקרה חיישן כימי לגילוי ריח וגילוי כימי ומאמינה שניתן להחיל את החיישן על מכשיר חיישן קומפקטי חדש התורם לקהילת IoT. ניתן להשתמש בחיישן לגילוי סמנים ביולוגיים שונים, כמו גם לאיתור וירוסים על ידי שינוי מולקולות בדיקה המשנות את פני השטח של הגרפן.