موفقیت محققان ایرانی درطراحی و ساخت حسگری زیستی و غیرآنزیمی درپژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران

۲۶ اسفند ۱۳۹۳ | ۱۳:۳۹ کد : ۱۴۹۴۷ دستاوردهای دانشگاه ها
تعداد بازدید:۷۴۵
محققان ایرانی موفق به طراحی و ساخت حسگری زیستی و غیرآنزیمی درمقیاس آزمایشگاهی جهت تشخیص دیابت شدند که کاهش هزینه‌ ساخت، افزایش سرعت تشخیص گلوکز و افزایش پایداری از نتایج این طرح بوده است. به گزار...
محققان ایرانی موفق به طراحی و ساخت حسگری زیستی و غیرآنزیمی درمقیاس آزمایشگاهی جهت تشخیص دیابت شدند  که کاهش هزینه‌ ساخت، افزایش سرعت تشخیص گلوکز و افزایش پایداری از نتایج این طرح بوده است.
به گزارش روابط عمومی وزارت علوم، دکترعلی‌اکبر طرلانی عضو هیئت علمی پژوهشکده توسعه فرایندهای شیمیایی پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران و محقق و مجری طرح گفت: در چند دهه‌ گذشته، دانشمندان به دنبال ساخت حسگرهای زیستی با حساسیت بالا و انتخاب پذیری نسبت به گلوکز، جهت تشخیص بیماری دیابت بوده‌اند. دراین بین حسگرهای زیستی برپایه‌ آنزیم‌ها، دارای عیوبی همچون عدم پایداری حرارتی و شیمیایی و همچنین سختی‌های کار با آنزیم هستند. بنابراین تمرکز بر روی ساخت حسگرهای غیر آنزیمی گلوکز که دارای حساسیت بالا، انتخاب‌پذیری و پایداری بالا باشند، افزایش یافته است.
وی افزود: هدف از انجام این طرح نه تنها ساخت حسگر زیستی غیرآنزیمی گلوکز بوده، بلکه تلاش شده که ماده‌ گران‌قیمت نافیون و آنزیم گلوکز اکسیداز در طراحی و ساخت آن حذف شود.
محقق پژوهشگاه شیمی ومهندسی شیمی ایران در مورد نتایج این تحقیقات، گفت: حسگر طراحی شده از حساسیت خوب، حد تشخیص مناسب، پایداری بالا و گزینش پذیری در برابر عوامل مزاحم مثل دوپامین، اوریک اسید برخوردار است، علوم پزشکی و بالینی، زیست‌شناسی و همچنین صنایع غذایی می‌توانند از فواید این حسگر بهره‌مند شوند.
دکترطرلانی درادامه گفت: پلیمر نافیون در حسگرهای آنزیمی و غیر آنزیمی برای کمک به تثبیت ماده‌ مورد نظر بر روی الکترود به کار می‌رود.
وی افزود : همچنین این ماده گزینش‌پذیری حسگر را به الکترولیت موردنظر افزایش می‌دهد. اما این ماده بسیار گران‌قیمت بوده و دسترسی به آن آسان نیست. بنابراین دراین کار سعی شده تنها با استفاده از نانولوله‌های کربنی چند دیواره (ارزان‌قیمت) و اتیلن گلیکول، اکسید مورد نظر بر روی الکترود تثبیت شود. نتایج نشان داده است با وجود عدم حضور نافیون، گزینش پذیری حسگر ساخته شده به گلوکز بسیار خوب است.
محقق این طرح گفت: از طرفی، تنوع ساختاری نانوذرات اکسید روی و سهولت کنترل این ساختارها در واکنش‌های حلال- دما دلیل انتخاب این ماده برای ساخت حسگر بوده است، زیرا نوع ساختار بر روی کارایی این اکسید فلزی تأثیر‌گذار است. در این کار، 9 نانوساختار مختلف اکسید روی به روش جدید، سنتز و در ساخت حسگر به کار گرفته شده است. این ساختارها شامل نانوذرات کروی، نانوپودری، نانومیله، نانوصفحه‌ و سایر موارد بوده است. این نانوساختارها در پاسخ به عنوان حسگر زیستی با یکدیگر متفاوت بوده و درمیان آن‌ها نانوساختارهای کره‌ای و سپس پودری بهترین پاسخ را در پی داشتند. دکترطرلانی در ادامه گفت: همانگونه که اشاره شد، هدف از انجام این کار ساخت یک حسگر بر پایه‌ نانوساختارهای جدید اکسید روی بود. لذا به کمک آمینواسید که یک ماده‌ با دو گروه عاملی و دارای pH ایزوالکتریک است، نانوساختارهای جدید اکسید روی با pH خودکنترلی و به روش حلال-دما سنتز شد. سپس این نانوساختارها به عنوان حسگر زیستی غیر آنزیمی، بدون استفاده از آنزیم گلوکز اکسیداز که ماده‌ای پرهزینه و ناپایدار در برابر حرارت و تغییرات pH است و همچنین نافیون که ماده‌ای گران‌قیمت است، به کار گرفته شد. عضو هیئت علمی پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران گفت: به کمک این حسگر، گلوکز در محیط استاندارد شبیه‌سازی شده‌ خونی و درحضور انواع گونه‌های مزاحم خونی به خوبی شناسایی شده است. نکته‌ قابل توجه این است که بیشتر حسگرهای غیر آنزیمی، گلوکز را در محیط بازی سنجش می‌کنند. اما دراین پژوهش سنجش گلوکز در pH و محیط شیمیایی خون قابل اندازه‌گیری شده است.
همچنین نتایج این کار پژوهشی که حاصل تلاش‌های دکترعلی اکبر طرلانی، عضو هیئت علمی پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران و همکارانش است، درمجله‌ Biosensors and Bioelectronics منتشر شده است.