كنترل سلامت با سنسورهای ارزان قیمت پلاستیكی
بازار مقاله: ایسنا نوشت: تیمی از پژوهشگران بین المللی، سنسور ارزان قیمتی را از پلاستیك نیمه رسانا ساخته اند كه می تواند برای تشخیص و نظارت بر طیف وسیعی از مشكلات سلامتی، مانند عوارض جراحی یا بیماری های اضمحلال عصبی مورد استفاده قرار گیرد.
این حسگرها می توانند مقدار متابولیت های حیاتی مانند لاكتات یا گلوكز كه در عرق، اشك، بزاق یا خون وجود دارند را اندازه گیری كنند.
زمانی كه این حسگرها در یك دستگاه تشخیصی، تركیب شوند، می توانند امكان نظارت بر مشكلات سلامتی را سریع، ارزان و دقیق فراهم آورند. همچنین، این دستگاه جدید از طراحی بسیار ساده ای برخوردار می باشد و طیف وسیعی از احتمالات را تا سطح سلولی، برای نظارت بر سلامتی بوجود می آورد.
دستگاه حاضر توسط گروهی پژوهشی به سرپرستی دانشگاه كمبریج و دانشگاه علم و تكنولوژی King Abdullah (KAUST) در عربستان سعودی انجام گرفته است.
پلاستیك های نیمه رسانا كه در پژوهش كنونی استفاده شدند، عموماً جهت استفاده در سلول های خورشیدی و ابزار الكترونیكی انعطاف پذیر ساخته می شوند، اما هنوز به صورت متداول در كاربردهای زیست شناختی مورد استفاده قرار نگرفته اند.
محقق اصلی این پروژه، دكتر آناماریا پاپا، پژوهشگر فوق دكتری در دپارتمان مهندسی شیمی و بیوتكنولوژی كمبریج توضیح داد: «در این پژوهش، ما بر خیلی از محدودیت های زیست سنسورهای الكتروشیمیایی سنتی غلبه كرده و از آنزیم ها بعنوان مواد حسی استفاده كردیم. در زیست سنسورهای سنتی، ارتباطات بین الكترود سنسور و مواد حسی كارآمدی زیادی ندارد، ازاین رو ضروری بود تا سیم های مولكولی برای تسهیل و تسریع سیگنال ها افزوده شود.»
پاپا و همكارانش برای ساخت حسگرشان از یك پلیمر تازه تولید شده در كالج امپریال استفاده كردند كه مانند یك سیم مولكولی عمل كرده و مستقیما، الكترون های تولید شده در حین واكنش های الكتروشیمیایی را می پذیرد. زمانی كه این ماده با مایعی مانند عرق، اشك یا خون تماس حاصل كند، یون ها را جذب كرده، متورم شده و با مایع ادغام می گردد. این امر سبب تولید حساسیت بالاتر در مقایسه با سنسورهای سنتی تولید شده از الكترودهای فلزی می گردد.
به علاوه، زمانی كه این حسگرها در مدارهای پیچیده تری مانند ترانزیستورها قرار می گیرند، سیگنال ها تقویت شده و علی رغم اندازه كوچك دستگاه ها، به نوسانات بسیار كوچك در غلظت متابولیت ها پاسخ می دهد.
تست های اولیه این حسگرها برای اندازه گیری سطوح لاكتات استفاده شد كه در كاربرد های فیتنس یا نظارت بر بیماران بعد از جراحی، مفید می باشد. به قول پژوهشگران، این حسگر می تواند به راحتی و با به كارگیری آنزیم مناسب، برای شناسایی دیگر متابولیت ها همچون گلوكز یا كلسترول، تنظیم شود. طیف غلظتی كه سنسور می تواند تشخیص دهد را می توان با تغییر هندسه دستگاه تنظیم كرد.
پاپا از تحقیق خود نتیجه گرفته است: «این اولین باری است كه امكان استفاده از یك پلیمر پذیرنده الكترون به وجود آمده كه می تواند برای بهبود ارتباطات با آنزیم ها تنظیم شود و امكان تعیین مستقیم یك متابولیت را فراهم می آورد. این امر كه تابحال مستقیما قابل انجام نبوده، مسیرهای جدیدی را در زیست حسگرها بوجود آورده است. در این روش می توان مواد را برای تعامل با یك متابولیت خاص تنظیم نمود كه منجر به ایجاد سنسورهای حساس تر و انتخابی تر می گردد.»
5656
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب