ساخت حسگری با قابلیت شناسایی یون پتاسیم در مغز انسان

تعیین مقدار یون ‌های پتاسیم در مغز انسان کاری چالش برانگیز است. پژوهشگران نانو حسگری ساختند که می‌تواند با حساسیت بالا این یون ‌ها را شناسایی کند. پتاسیم نقش مهمی در فعالیت‌های مغز انسان دارد که تعیین سطح آن اهمیت زیادی در مطالعات مغز دارد.

کد خبر: ۱۵۱۸۴۰

تاریخ: ۱۲ فروردين ۱۳۹۶ - ۱۰:۲۷

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانوی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، یون پتاسیم اهمیت بالایی در مطالعات مغز انسان دارد، به طوری که رصد غلظت این یون ‌ها در مغز به عنوان عاملی مهم در مطالعات مغز قلمداد می‌شود.
در راستای پاسخ ‌دهی به این نیاز، پژوهشگران سوئیسی موفق به ساخت نانو حسگر نوری شدند که با استفاده از آن می‌توان به اندازه‌گیری دقیق مغز و نقشه ‌برداری از آن پرداخت. از این فناوری می‌ توان برای طراحی حسگرهای چندمدلی برای بکارگیری در حوزه‌ های مختلف استفاده کرد.
فعالیت ‌های نرونی در نتیجه رهاسازی پتاسیم یونیزه شده در فضای میان سلولی اتفاق می‌ افتد. در اثر فعالیت‌های فیزیولوژی و پاتولوژی، سطح پتاسیم باید به سرعت تغییر کند تا فعالیت ویژه‌ای اتفاق بیافتد. برای این کار پتانسیم از فضای میان سلولی توسط نرون‌ها یا آستروسایت‌ ها جذب یا دفع می‌شود.
برای اندازه‌گیری این یون‌ ها، محققان دانشگاه لوزان نانوحسگر بسیار حساسی ساختند. جرج اگوستین از دانشگاه دوک می‌گوید: «ساخت این نانوحسگر یک دستاورد بزرگ برای درک بهتر هموستازی مغز است. این نانوحسگر به صورت غیرتهاجمی عمل می‌کند و نسبت به روش‌ های رایج اثرات تخریبی کمتری به دنبال دارد. همچنین ابعاد عملکردی آن به گونه‌ای است که می‌توان نقش یون‌ های پتاسیم در فعالیت ‌های مغزی را مطالعه کرد.»
از این نانوحسگر حساس به پتاسیم می‌ توان برای مطالعات آینده مکانیسم ‌های شیمیایی و برهمکنش ‌های مغز استفاده کرد.
بررسی ‌های محققان نشان می ‌دهد که این نانوحسگر قادر به ارائه تصویری از فضای بین سلولی است. تصاویر ارائه شده توسط نتایج این نانوحسگر به محققان کمک می‌کند تا به بررسی احتمال حضور میکرو دامنه‌های پتاسیم در اطراف نرون‌های فعال بپردازند.
نتایج این پروژه توسط ژئول ولبورن وود و همکارانش در قالب مقاله‌ای با عنوان Imaging extracellular potassium dynamics in brain tissue using a potassium-sensitive nanosensor در نشریه Neurophotonics به چاپ رسیده است.