عرضه حسگرهایی برای اندازه‌گیری دقیق تغییرات pH درون سلولی

به گزارش ایران اکونومیست؛ یکی از نکات کلیدی در توسعه نانومواد فلورسانس، کشف نقاط کوانتومی بوده است. این نانومواد، دسته‌ای از مواد نیمه‌رسانا هستند که ابعادی کمتر از 10 نانومتر دارند و برای تولید نقاط کوانتومی اغلب از فلزات سمی نظیر کادمیم استفاده می‌شود. ازاین‌رو برای کاربردهای زیستی مناسب نخواهند بود.

برای کاربردی کردن این نانوذرات محققان دانشگاه شیراز در فاز آزمایشگاهی نقاط غیر سمی کربنی برای کاربرد در نشانگرهای شناسایی تغییرات PH درون سلولی سنتز کردند.

دکتر افسانه صفوی، مجری طرح و عضو هیات علمی دانشگاه شیراز مقدار pH را یکی از پارامترهای تأثیرگذار در فرایندهای درون‌سلولی دانست و افزود: مقدار pH یکی از پارامترهای تأثیرگذار در فرایندهای درون‌سلولی از جمله رشد و تکثیر سلول‌ها٬ انقباضات ماهیچه‌ای٬ انتقالات یونی و سنتز DNA است.

وی اضافه کرد: تغییر مقدار pH هر چند به میزان بسیار اندک، نشان دهنده ابتلا به بیماری‌های مختلفی از جمله سرطان و آلزایمر است. از این ‌رو، در این طرح نانوحسگری با دقت بالا جهت اندازه‌گیری تغییرات اندک pH درون‌سلولی سنتز شد.

صفوی روش سنتز این نانوذرات را یک روش ساده و کم‌هزینه توصیف کرد و ادامه داد: محصول نهایی سمیت پایین و سازگاری محیط‌ زیست از خود بروز می‌دهد. همچنین سرعت پاسخ این نانوذرات بسیار سریع است.

عضو هیات علمی دانشگاه شیراز با تاکید بر اینکه نقاط کربنی نانوذرات تولید شده دارای خاصیت فلورسانس هستند، یادآور شد: این نانوذرات به دلیل اندازه بسیار کوچکشان می‌توانند از غشای سلول عبور کرده و در آنجا به تغییرات pH واکنش نشان داده و نور ساطع کنند.

وی اضافه کرد: در این طرح پس از سنتز نقاط کربنی از روش‌هایی نظیر پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی عبوری برای مشخصه‌یابی آنها استفاده شد. در ادامه، کارایی این نانوذرات به‌ وسیله تصویربرداری سلولی، اسپکتروسکوپی فلورسانس و سنجش pH مورد ارزیابی قرار گرفت.

مجری طرح خاطر نشان کرد: نانوحسگر سنتز شده در این طرح پاسخ خطی بسیار خوبی نسبت به تغییرات pH در محدوده فیزیولوژیک (6.1 تا 7.8) از خود بروز ‌داد، ضمن اینکه قادر است اختلاف pH در حد 0.1 را نیز تشخیص دهد.

این طرح از سوی دکتر افسانه صفوی عضو هیات علمی دانشگاه شیراز، دکتر زهرا احمدپور محقق پسادکترا و راحله احمدپور دانشجوی مقطع دکترای دانشگاه شیراز اجرایی شد و نتایج آن در مجله‌ RSC Advances با ضریب تأثیر 3.108 منتشر شد.