با فناوری نانو محقق شد؛

طراحی نانوحسگری برای اندازه گیری گونه های مهم حیاتی زیستی

پژوهشگران دانشگاه صنعتی اصفهان با طراحی و ساخت یک نانوحسگر، موفق به تشخیص و اندازه‌گیری دو مورد از گونه‌های مهم حیاتی در نمونه‌های زیستی شدند.

کد خبر: ۱۰۱۶۰۸

تاریخ: ۱۰ اسفند ۱۳۹۴ - ۱۰:۴۲

به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، آب‌اکسیژنه یا هیدروژن پراکسید یکی از گونه‌هایی است که از جنبه‌های مختلفی حائز اهمیت است. این ترکیب در صنایع و حوزه‌های مختلفی از قبیل فرایندهای غذایی، نساجی، دارویی، آزمایشگاه بالینی و تشخیص پزشکی دخیل است.

NADH نیز یک گونه زیستی مهم در سلول‌های زنده است که در سوخت‌ و ساز سلولی نقش داشته و در اکسایش و احیای ترکیبات مختلف در بدن نقش اصلی را ایفا می‌کند.

روش‌های مختلفی جهت شناسایی و تعیین مقدار این گونه‌ها در نمونه‌های زیستی ارائه شده است که اغلب وقت‌گیر و کم‌دقت هستند.

پروفسور علی‌اصغر انصافی، مجری طرح، گفت: هدف از انجام این پژوهش، طراحی و ساخت یک نانوحسگر الکتروشیمیایی به‌منظور اندازه‌گیری مقدار آب‌اکسیژنه و NADH به‌عنوان دو گونه مهم حیاتی در نمونه‌های زیستی بوده است.

وی در خصوص روش‌های مختلف تشخیص و اندازه‌گیری آب‌اکسیژنه و NADH و مشکلات آن‌ها گفت : روش‌های مختلفی جهت سنجش مقدار گونه‌های مذکور در نمونه‌های مختلف به کار گرفته شده است که نتایج نسبتا رضایت بخشی را ارائه داده‌اند. اما مشکلاتی از قبیل حساسیت و گزینش پذیری پایین و صرف وقت و هزینه‌ی زیاد، تمایل به استفاده از این روش‌ها را کاهش داده است.

وی با بیان اینکه  روش الکتروشیمیایی، یکی از روش‌های مهم در تعیین مقادیر آب‌اکسیژنه و NADH به شمار می‌رود، افزود: این روش دارای عیوب و مشکلاتی از قبیل گزینش پذیری پایین و تداخل گونه‌های مزاحم است که در این پژوهش سعی شده با اصلاح ساختاری الکترودها، بر عیوب مذکور غلبه شود.

وی افزود: در این راستا، گرافن اکسید با نانوذرات CoFe۲O۴ اصلاح شده و به‌عنوان الکترود مورد استفاده قرار گرفت؛ با استفاده از این الکترودهای اصلاح‌شده، علاوه بر صرف هزینه و زمان کمتر در تعیین مقادیر گونه‌های مذکور، امکان تشخیص آن‌ها در محیط زنده نیز فراهم می‌شود. به‌علاوه، این الکترودها از حد تشخیص، محدوده خطی و حساسیت بالاتری نسبت به حسگرهای ارائه‌شده‌ قبلی برخوردارند.

انصافی بیان کرد: ابتدا اکسید گرافن به روش «هامر سنتز »و در ادامه با نانوکامپوزیت CoFe۲O۴ بر روی بستر اکسید گرافن تولید شد و سپس اصلاح الکترود کربن شیشه‌ای به‌وسیله نانوکانپوزیت CoFe۲O۴/EGO انجام گرفت. در نهایت عملکرد الکترود تولیدشده به‌وسیله آزمون‌های مربوطه ارزیابی شد

به گفته وی، از این محصول آزمایشگاهی می‌توان در صنایع و حوزه‌هایی نظیر پزشکی، نساجی، داروسازی و صنایع غذایی استفاده کرد.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های پروفسور علی‌اصغر انصافی، پروفسور بهزاد رضایی و دکتر مهدی جعفری اصل- اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی اصفهان و حسین علی علی نجفی و فاطمه قضایی، دانشجویان مقطع دکتری این دانشگاه است. نتایج این کار در مجله‌ Materials Science and Engineering C (جلد ۶۰، سال ۲۰۱۶، صفحات ۲۷۶ تا ۲۸۴) به چاپ رسیده است.