در طرحی که مورد حمایت تشویقی مقالات ISI ستاد توسعه فناوری نانو معاونت علمی قرار گرفت، پژوهشگران دانشگاه تهران، با بهره‌گیری از روشی ساده، کم هزینه و سازگار با محیط زیست، حسگری بر پایه نانوصفحات گرافن ساختند که از دقت بالایی نیز برخوردار است.
به گزارش پایگاه خبری تحلیلی فناوری و نوآوری، این حسگر که تحقیقات آن مورد حمایت تشویقی ستاد توسعه فناوری نانو معاونت علمی و فناوری قرار گرفته است، در مقیاس آزمایشگاهی تولید و بررسی شده، در اندازه‌گیری همزمان ترکیبات مفید موجود در چای عملکرد موفقی داشته است.
بر اساس این گزارش؛ چای، یک نوشیدنی سنتی در بسیاری از کشورهاست. فواید این نوشیدنی، همانند کاهش خطر سرطان و بیماری‌های قلبی و عروقی، خاصیت آنتی اکسیدانی، ضد التهاب و ضد چاقی، عمدتاً به ترکیبات آلکالوئیدی آن مانند متیل زانتین نسبت داده می‌شود. تئوفیلین (Theophylline)، تئوبرومین (Theobromine) و کافئین موجود در چای از دسته‌ی متیل زانتین‌ها هستند که در ابیشتر انواع چای وجود دارند.
هدف این کار، ساخت یک حسگر و اندازه‌گیری ترکیبات مفید ذکر شده به منظور بررسی کیفیت چای بوده است. یافتن الگوی ترکیبات مؤثر چای تولید داخلی و مقایسه‌ی آن با محصولات مشابه خارجی از دیگر موارد بررسی شده در این طرح است.
به گفته‌ی دکتر حسن سرشتی، محقق این طرح، ترکیبات شیمیایی و نحوه‌ی فرآوری چای، اطلاعات ضروری برای درک خواص درمانی مرتبط با آن را ارائه می‌دهد. اما تا کنون یک روش علمی و مورد قبول برای بررسی کیفیت چای ارائه نشده است. لذا می‌توان از نتایج این طرح به منظور توجه به تولید چای داخلی و همچنین بهبود کیفیت آن استفاده کرد.
وی عنوان کرد: توسعه‌ی این روش و انجام نمونه برداری از محصولات چای داخلی در نقاط متفاوت جغرافیایی و در زمان‌های مختلف کشت، سبب دستیابی به یک الگوی استاندارد داخلی برای چای خواهد شد.
این محقق در خصوص دلیل استفاده از گرافن در ساخت حسگر توضیح داد: کسید گرافن از قابلیت‌هایی همچون نسبت مساحت سطح به حجم بسیار بزرگ و ظرفیت جذب بالا برخوردار است. بنابراین کاربرد این ماده به عنوان جاذب مزایایی چون قابلیت بازیابی و استفاده‌ی مکرر از جاذب، هزینه‌ی بسیار پایین تولید، سهولت استفاده و سرعت عمل در اندازه‌گیری ترکیبات مهم چای را در پی داشته است.
وی افزود: بر اساس قابلیت‌های اکسید گرافن، این جاذب می‌تواند به عنوان یک روش بالقوه در اندازه‌گیری و جداسازی گونه‌های مولکولی قطبی و آب دوست، از محلول‌های آبی مورد استفاده قرار گیرد.
سرشتی نحوه‌ی ساخت جاذب و چگونگی استفاده از آن را این‌گونه توضیح داد: در ابتدا نانوصفحات اکسید گرافن با روش هامرز (Hummers) سنتز شد. جهت تأیید مشخصات آن از آزمون‌های میکروسکوپ الکترونی پویشی-نشر میدانی، پراش پرتو ایکس و طیف سنجی تبدیل فوریه‌ی مادون قرمز استفاده شد.
وی گفت: این نانوصفحات به عنوان جاذب برای استخراج و پیش تغلیظ گونه‌های تئوفیلین، تئوبرومین و کافئین در انواع مختلف چای، شامل چای سبز، چای سیاه، چای سفید و چای اولونگ به کار گرفته شد.
به گفته این محقق، برای این منظور از روش میکرواستخراج فاز جامد پخشی به کمک امواج فراصوت استفاده شده است. همچنین برای تعیین نمونه‌های استخراج شده از روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا و آشکارساز فرابنفش (HPLC-UV) استفاده شده است.
وی تاکید کرد: در این کار عوامل مختلف تأثیرگذار بر عملکرد حسگر همچون حلال واجذب (نوع و حجم)، مقدار مصرف جاذب، زمان جذب، زمان واجذبی و قدرت یونی مورد مطالعه و بهینه‌سازی قرار گرفته است.
این تحقیقات از همکاری دکتر حسن سرشتی، عضو هیأت علمی دانشگاه تهران، مرضیه خسرویانی، دکترسهیلا صمدی و دکتر محمدصادق امینی فضل حاصل شده است. نتایج این کار در مجله‌ی RSC Advances (جلد 4، شماره 87، سال 2014، صفحات 47114 تا 47120) انتشار یافته است.
علاقه‌مندان برای استفاده از حمایت تشویقی ستاد توسعه و فناوری نانو می‌توانند به صفحه حمایت تشویقی مقالات ISI مراجعه کنند.
