امکان شناسایی مواد آلرژی‌زا از غذاهای دریایی با نانوحسگرها

محققان دانشگاه‌های علوم پزشکی تهران و رازی کرمانشاه نانوحسگری را طراحی و عرضه کردند که قادر است مواد آلرژی‌زای موجود در غذاهای دریایی را با دقت بالا و هزینه پایین شناسایی کند.

کد خبر: ۱۶۸۷۹۷

تاریخ: ۲۵ مرداد ۱۳۹۶ - ۱۰:۰۲

به گزارش ایران اکونومیست؛  مشکلات مربوط به مسمومیت غذایی و در رأس آن حساسیت غذایی ناشی از وجود مواد آلرژی‌زا سالانه هزینه زیادی را به بشر تحمیل می‌کند. هرچند بیشتر ترکیبات آلرژی‌زا با پختن غذا از بین می‌روند، اما برخی از آنها در برابر دما مقاوم هستند و همچنان می‌توانند خطرناک باشند.

از این رو شناسایی و اندازه گیری میزان دقیق این مواد می‌تواند گامی در جهت کاهش هزینه‌های ناشی از وجود این مواد محسوب شود که در این راستا محققان دانشگاه علوم پزشکی تهران با همکاری دانشگاه رازی کرمانشاه با انجام یک پژوهش مشترک آزمایشگاهی موفق به طراحی و ساخت حسگری برای شناسایی مواد آلرژی‌زا شدند.

دکتر مجتبی شمسی‌پور، عضو هیأت علمی دانشگاه رازی کرمانشاه با بیان اینکه تروپومیوسین یکی از ترکیبات حساسیت‌زای پایدار در برابر دما است، ادامه داد: این مواد در بیشتر غذاهای دریایی وجود دارد و شناسایی ترکیب حساسیت‌زای تروپومیوسین در غذاهای دریایی هم از لحاظ پزشکی و هم از لحاظ اقتصادی حائز اهمیت است.

وی ادامه داد: بر این اساس در این پژوهش یک نانوحسگر فتوالکتروشیمیایی طراحی و ساخته شده است که قادر است ترکیب تروپومیوسین را در مقیاس نانوگرم بر میلی‌لیتر شناسایی و اندازه‌گیری کند.

شمسی پور اظهار کرد: هزینه شناسایی ترکیب مذکور به کمک نانوحسگر ساخته شده در این طرح نسبت هزینه استفاده از روش‌های دیگر به مراتب پایین‌تر و از دقت بالاتری برخوردار است.

این محقق با تاکید بر اینکه در ساخت این نانوحسگر به صورت همزمان از نانوذرات TiO2 و نانوصفحات C3N4 استفاده شده است، خاطر نشان کرد: این دو نانوماده قادر هستند انرژی نوری را به سیگنال الکتروشیمیایی تبدیل کنند. اما استفاده همزمان این دو ماده موجب شده تا انرژی مورد نیاز برای انتقال الکترون از لایه ظرفیت به لایه هدایت کاهش یابد. بنابراین تابش نور مرئی به جای پرتو فرابنفش می‌تواند این عمل را انجام دهد که به دلیل قیمت بالاتر استفاده از لامپ‌های فرابنفش و خطر آنها نسبت به لامپ‌های مرئی، این موضوع یک مزیت بزرگ برای این نانوحسگر به شمار می‌آید.

این عضو هیات علمی دانشگاه رازی کرمانشاه با بیان اینکه در ساخت این نانوحسگر فتوالکتروشیمیایی از دی‌اکسید تیتانیوم و کربن نیترید به عنوان مواد فتواکتیو، از آسکوربیک اسید به عنوان بهبود دهنده الکترون و از روتنیوم هگزامین به عنوان بهبوددهنده سیگنال استفاده شده است، ادامه داد:  سطح الکترود ابتدا توسط کربن نیترید، تیتانیوم دی‌اکسید و پلی‌اتیلن ایمین اصلاح شده است. سپس با استفاده از گلوترآلدئید به عنوان یک کراس لینکر، پروب آپتاحسگر با سر آمینی به پلی‌اتیلن ایمین متصل شد.

وی اضافه کرد: پس از آن روتنیوم هگزامین به منظور بهبود سیگنال‌های جریان نور، بر روی سطح آپتامر جذب و  به منظور شناسایی ساختار این نانوحسگر از آزمون‌هایی نظیر EDS، FT-IR، EIS و CV استفاده شده است.

محقق این طرح یادآور شد: حسگر ساخته شده در این پژوهش از محدوده پاسخ‌دهی وسیعی بین یک تا 400 نانوگرم بر میلی‌لیتر برخوردار و حد تشخیص این نانوحسگر 0.23 نانوگرم بر میلی‌لیتر است. گزینش‌پذیری بالا در حضور سایر ترکیبات مزاحم از دیگر مشخصات بارز این نانوحسگر آزمایشگاهی است.

نتایج این تحقیقات که حاصل همکاری دکتر مجتبی شمسی‌پور عضو هیأت علمی دانشگاه رازی کرمانشاه، دکتر رضا صابر و دکتر سعید سرکار از اعضای هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی تهران و دکتر محمود عموزاده تبریزی محقق پسادکترای دانشگاه علوم پزشکی تهران است، در مجله Biosensors and Bioelectronics منتشر شده است.