اندازه‌گیری دقیق میزان انسولین با نانوذرات طلا

محققان دانشگاه صنعتی اصفهان در فاز آزمایشگاهی با استفاده از نانو ذرات طلا زیست‌حسگری را با قابلیت اندازه‌گیری میزان انسولین خون بدون نیاز به آماده‌سازی نمونه با حساسیت و دقت طراحی کردند.

کد خبر: ۱۷۳۰۲۱

تاریخ: ۱۹ شهريور ۱۳۹۶ - ۰۹:۵۹

به گزارش ایران اکونومیست؛ طبق آمارهای جهانی در هر 10 ثانیه دو نفر به دیابت مبتلا می‌شوند و در هر 8 ثانیه یک نفر جان خود را از دست می‌دهد. نکته امیدوارکننده در خصوص این بیماری این است که با کنترل میزان انسولین می‌توان به راحتی آن را کنترل کرد.

بر این اساس پژوهشگران دانشگاه صنعتی اصفهان در فاز آزمایشگاهی موفق به ساخت زیست‌حسگری شدند که می‌تواند میزان انسولین خون را بدون آماده‌سازی نمونه با حساسیت بالا اندازه‌گیری کند.

پروفسور علی‌اصغر انصافی، عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان هدف این تحقیق را ساخت یک حسگر زیستی (بیوحسگر) حساس و انتخابی جهت اندازه‌گیری انسولین ذکر کرد و گفت: انتخاب‌گری بالای این زیست‌حسگر بدون نیاز به عملیات خاص روی نمونه‌ مورد نظر و آماده‌سازی از مهمترین ویژگی‌های این زیست حسگر محسوب می‌شود.

وی انسولین را یکی از مهمترین هورمون‌هایی دانست که در بدن ترشح می‌شود و افزود: این هورمون علاوه بر کنترل قند خون، نقشی اساسی بر بسیاری از فعالیت‌های سوخت و ساز بدن نیز دارد. از این رو اندازه‌گیری و کنترل مقدار انسولین در افراد سالم و بیمار نقش پررنگی در کنترل بیماری دیابت ایفا می‌کند.

انصافی در خصوص توانایی‌های حسگر طراحی شده، توضیح داد: این زیست حسگر قادر است مقدار انسولین را در محدوده یک تا 1000 نانومول بر لیتر با دقت بالایی اندازه‌گیری کند و از آنجایی که این بیوحسگر حساسیت و انتخاب‌گری بالایی دارد؛ از این رو قابل کاربرد در آزمایشگاه‌های تشخیص طبی است.

عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی اصفهان به بیان نحوه طراحی و ساخت این حسگر پرداخت و یادآور شد: برای این منظور ابتدا پلیمر پلی ارتوفنیلن دی امین به طریق الکتروشیمیایی در سطح نانوذرات طلا که روی بستر مغز مداد نشانده شده بود، قرار داده شد و پس از آن تک رشته DNA خاص حساس به انسولین از طریق پیوند سولفیدی بر روی بستر فوق متصل شد.

به گفته وی، مطالعات نشان داده که در حضور یون منیزیم انسولین پس از برهمکنش با زنجیره DNA یک قفس چهار وجهی ایجاد می‌کند. این تغییر ساختمان به عنوان ابزار تشخیص انسولین در مقادیر کم به روش امپدانس الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

انصافی اضافه کرد: طراحی و ساخت زیست‌حسگرها بر پایه DNA نیازمند روشی است که بتوان DNA را به صورت پایدار در بستر حسگر حفظ و تعداد زنجیره‌های DNA قرار گرفته روی بستر را کنترل کرد. این دو مساله مهم را می‌توان با استفاده از نانوذرات طلای اصلاح شده با دیگر مواد کنترل کرد و بدون حضور نانودرات اصلاح شده امکان کنترل و پایداری حسگر مهیا نخواهد شد.

این تحقیقات از سوی پروفسور علی اصغر انصافی و پروفسور بهزاد رضایی از اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان و الهه خدامی، دانشجوی دکترای شیمی تجزیه این دانشگاه اجرایی شده و نتایج آن در مجله Colloids and Surfaces B: Biointerfaces با ضریب تأثیر 3.887 منتشر شده است.