محققان دانشگاه تحصیلات تکمیلی در علوم پایه‌ی زنجان با همکاری پژوهشگران دانشگاه امیرکبیر در تحقیقات اخیر خود که مورد حمایت تشویقی ستاد توسعه فناوری نانو معاونت علمی قرار گرفت، حسگری زیستی طراحی کرده‌اند که قادر به تعیین مقادیر ناچیز گلوکز در نمونه‌ی ادرار است.
به گزارش پایگاه خبری تحلیلی فناوری و نوآوری، در نتیجه این تحقیق که با همکاری پژوهشگران دانشگاه امیرکبیر و محققان تحصیلات تکمیلی در علوم پایه‌ی زنجان صورت گرفت، حسگری در کنار قدرت تشخیص بالا، از تکرارپذیری و سرعت بالایی برخوردار بوده و به روشی ساده و کم هزینه قابل ساخت است. نتیجه حاصل از این تحقیق مورد حمایت تشویقی مقالات ISI ستاد توسعه فناوری نانو قرار گرفته است.
بر اساس این گزارش، اهمیت تشخیص بیماری دیابت، ضرورت تعیین دقیق سطح گلوکز را در تشخیص‌های بالینی افزایش داده است. روش متداول تعیین گلوکز، اندازه‌گیری این گونه در نمونه‌های خون اشخاص است که علاوه بر ایجاد درد در هنگام نمونه‌گیری، هزینه‌ی بالایی دارد. علاوه بر این نیاز به دقت و مراقبت بالا در جلوگیری از ایجاد عفونت در شخص نیز لازمه‌ی این روش است.
به گفته‌ی دکتر سید حبیب کاظمی، هدف از این کار، ساخت زیست حسگری ساده با تکرارپذیری مناسب برای اندازه‌گیری گلوکز و در نتیجه تشخیص دیابت بوده است.
این محقق در ادامه مزیت‌های این حسگر را این گونه برشمرد: اهمیت نتایج این طرح در قابلیت زیست حسگر پیشنهادی برای اندازه‌گیری مقادیر بسیار کم گلوکز در نمونه‌ی ادرار است. روش به کار رفته در ساخت حسگر کم هزینه بوده و در مقایسه با روش متداول، که مبتنی بر اندازه‌گیری در نمونه‌ی خون شخص است، به ویژه برای اطفال، بدون درد خواهد بود.
وی افزود: با توجه به امکان اندازه‌گیری میزان گلوکز در نمونه‌ی ادرار با استفاده از این زیست حسگر، مشکلاتی نظیر ترس از ایجاد عفونت یا انتقال بیماری‌های خطرناک از طریق نمونه‌گیری خون نیز رفع می‌شود.
دکتر کاظمی در ادامه به دیگر مزایای این حسگر اشاره کرد و گفت: در این طرح نانوترکیب گرافن- نانوذرات طلا بدون استفاده از مواد پلیمری برای جدا نگه داشتن نانوصفحات گرافنی و کاهش امکان کلوخه شدن آن‌ها و در نتیجه بالا ماندن حساسیت زیست حسگر طراحی شده است. این درحالی است که در کارهای مشابه از مواد اتصال دهنده‌ی یونی و پلیمری بهره گرفته شده است.
وی عنوان کرد: استفاده از مواد پلیمری کاهش سرعت پاسخ دهی حسگر و حساسیت آن را در پی خواهد داشت. همچنین زیست حسگر تهیه شده در این کار، سرعت پاسخ دهی و حد تشخیص غلظتی پایین‌تری نسبت به بیشتر نمونه‌های گزارش شده در کارهای مشابه از خود نشان داد.
به گفته این محقق، در روند دستیابی به اهداف مورد نظر، ابتدا نانوصفحات اکسید گرافن به روش اصلاح شده‌ی هامر تهیه شد. سپس با احیای جزیی این نانوصفحات و تبدیل آن به اکسید گرافن احیا شده، نانوذرات طلا روی آن‌ها تثبیت شد. در ادامه آنزیم گلوکز اکسیداز نیز روی نانوترکیب تهیه شده از نانوذرات طلا و نانوصفحات اکسید گرافن احیا شده، قرار گرفت.
وی ادامه داد: در نهایت مطالعات الکتروشیمیایی و همچنین مشخصه‌یابی نانوترکیب تهیه شده صورت گرفت و میزان گلوکز به کمک این حسگر در نمونه‌های استاندارد و همچنین نمونه‌ی واقعی اندازه‌گیری شد.
کاظمی بیان کرد: کمترین غلظت قابل تشخیص به کمک این زیست حسگر 0/06 میکرومولار و عدم قطعیت در نتایج آن کمتر از شش درصد بوده است.
این تحقیقات حاصل همکاری دکتر سید حبیب کاظمی، عضو هیأت علمی دانشگاه زنجان، دکتر فرهاد شریف، عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، و سینا صبوری، دانش آموخته‌ی کارشناسی ارشد پلیمر از دانشگاه امیر کبیر، است و نتایج آن در مجله‌ی Materials Science and Engineering C (جلد 49، شماره 1، سال 2015، صفحات 297 تا 304) منتشر شده است.
علاقه‌مندان برای استفاده از حمایت تشویقی ستاد توسعه و فناوری نانو می‌توانند به صفحه حمایت تشویقی مقالات ISI مراجعه کنند.
