از این زیست‌حسگرها برای رصد محیط‌زیست نظیر مشخص کردن آلاینده‌ها و مواد سمی می‌توان استفاده کرد. همچنین از آن می‌توان برای رهاسازی دارو نیز استفاده نمود.
گرافن ماده‌ای از جنس کربن است. کربن بعد از هیدروژن، هلیم و اکسیژن فراوان‌ترین ماده در جهان است. گرافن یک ماده بسیار نازک است که 300 مرتبه از فولاد مستحکم‌تر بوده و هدایت الکتریکی و گرمایی بالایی دارد. این ماده برای تولید ادوات و تجهیزات مختلف الکترونیکی بسیار ایده‌آل است.
در این بین، تولید ابرخازن‌های گرافنی نیز می‌تواند بسیار جالب توجه باشد به طوری که ابرخازن‌هایی با ظرفیت بالاتر از باتری‌ها قابل تولید است. در صورت استفاده از گرافن در صفحات لمسی، می‌توان این ماده را جایگزین شیشه کرد به طوری که آن را روی پلاستیک به کار برد و صفحاتی بسیار نازک ایجاد کرد. بنابراین امکان ساخت صفحات لمسی لایه نازک با مقاومت در برابر شکستگی فراهم می‌شود.
پژوهشگران سوئیسی مؤسسه EFPL ، آزمایشگاه سیستم‌های بیو‌نانوفتونیک و مؤسسه علوم فتونیک اسپانیا معتقداند که می‌توان خواص الکتریکی و نوری گرافن را برای تولید یک حسگر بسیار حساس برای شناسایی مولکول‌هایی نظیر پروتئین و داروها درون بدن به کار گرفت.
در این فناوری جدید از نور مادون قرمز برای حرکت سریع مولکول‌ها استفاده می شود. اشکال این روش آن است که پروتئین‌ها بسیار کوچک بوده در حالی که پرتو مادون قرمز بزرگ است. برای حل این مشکل محققان از گرافن استفاده کردند تا پرتو مادون قرمز را برای انالیز پروتئین‌ها به کار بگیرند.
لرزش یک مولکول در محدوده فرکانس‌هایی اتفاق می‌افتد که برای شناسایی آن می‌توان از گرافن استفاده کرد. محققان با تغییر فرکانس گرافن با استفاده از اعمال ولتاژ موفق به این کار شدند.
به گزارش ستاد توسعه فناوری نانو،حسگر مولکولی گرافنی تنظیم شده می‌تواند کاربرهای متعددی در بخش زیست‌حسگری داشته باشد. از این زیست‌حسگرها برای رصد محیط‌زیست نظیر مشخص کردن آلاینده‌ها و مواد سمی می‌توان استفاده کرد. همچنین از زیست‌حسگرها می‌توان برای رهاسازی دارو نیز استفاده نمود.