ساخت زیست حسگر های کاربردی در حوزه پزشکی و سلامت - هدا بلاگ

به گزارش علی صدیقی، محقق طرح تولید زیست حسگر گلوکز غیر آنزیمی منعطف پوشیدنی با بیان اینکه دیابت یک اختلال متابولیک و مشکل همه گیر جهانی است، گفت: سازمان جهانی بهداشت اظهار داشته که در سال 2014، 422 میلیون نفر در سراسر جهان با مشکل دیابت روبرو بوده اند. این مشکل نه تنها سلامت فردی را تهدید می کند بلکه یکی از بزرگترین موانع توسعه پایدار و رشد اقتصادی است.

او اضافه کرد: هزینه سلامت کشور های G7 روی دیابت، تنها در سال 2014، 414 میلیارد دلار برآورد شده است. در ایران نیز بیش از یک و نیم میلیون نفر با بیماری دیابت دست و پنجه نرم می کنند.

صدیقی با بیان اینکه کلید تشخیص و مدیریت بیماران دیابت، نظارت و کنترل سطح گلوکز در بدن است، شرح داد: به منظور جلوگیری از عوارض جانبی، سطح گلوکز باید مکرر اندازه گیری شود؛ بنابراین، توسعه حسگر های گلوکز کم هزینه و قابل اطمینان با حساسیت و گزینش پذیری زیاد، اهمیت اقتصادی و اجتماعی اجتناب ناپذیری دارد و سبب اهمیت جهانی این مسئله در چند دهه اخیر شده است.

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر اضافه کرد: معمولا برای تشخیص گلوکز از حسگر های گلوکز الکتروشیمیایی بر پایه آنزیم استفاده می شود؛ اما پایداری و دوام شیمیایی و حرارتی آنزیم ها با مقدار pH، دمای کار، فشار جزئی اکسیژن و سطح رطوبت محیطی تحت تاثیر قرار می گیرد؛ از سوی دیگر، پایش سلامت بصورت دائمی و غیر تهاجمی در سال های اخیر مورد توجه بیشتری بوده است که منجر به ظهور حسگر های پوشیدنی و منعطف شده است.

او اضافه کرد: ابزار الکترونیکی منعطف و منسوجات هوشمند در سالیان اخیر بطور چشمگیری مورد توجه بوده اند و حسگر های منعطف می توانند در غالب ابزار های پوشیدنی مثل پوشاک هوشمند به راحتی مورد استفاده قرار گیرند.

صدیقی ادامه داد: هدف این پروژه ساخت حسگر غیر آنزیمی منعطف پوشیدنی بوده است که به کمک منسوجات متداول مثل پارچه پنبه ای ساخته شود. با توجه به راحتی، در دسترس بودن و ایمنی پارچه های طبیعی مثل پنبه و کاربرد آن ها در حوزه های سلامت و محیط زیست، نانو مواد بصورت جداگانه روی سطح بستر پارچه پنبه ای پوشش دهی شدند تا ابتدا رسانایی الکتریکی و در نهایت ویژگی های الکتروکاتالیستی برای تشخیص میزان گلوکز در بدن انسان را به منسوج ببخشند.

این فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر بیان نمود: یکی از کاربرد های مهم ابزار های الکترونیکی منعطف پوشیدنی، حسگر ها و به خصوص حسگر های الکتروشیمیایی است. برای این منظور اولا احتیاج بود تا مقاومت الکتریکی پارچه پنبه ای به کمترین میزان ممکن برسد به این صورت که با لایه نشانی ترکیبات فلزی، رسانایی بستر منسوجی هزاران برابر افزایش یابد؛ بنابراین نانوذرات نیکل به روش الکترولس روی سطح بستر بصورت همزمان، سنتز و لایه نشانی شد تا منسوج، رسانا شود.

او ادامه داد: برای لایه بعدی از نانو ذرات پلیمری پلی آنیلین به عنوان ماده رسانا، اتصال دهنده و تسریع کننده اکسایش گلوکز استفاده شد و در نهایت نانوذرات اکسید مس روی سطح کامپوزیت پوشش دهی شدند.

کاربرد استفاده از مواد کاتالیستی روی سطح

صدیقی شرح داد: نکته قابل توجه استفاده همزمان از مواد کاتالیستی مختلف برای الکترواکسایش گلوکز روی سطح است که اتصال شیمیایی قوی با سطح منسوج دارند؛ از سوی دیگر ترکیب هیبریدی جدیدی حاوی نامواد Ni-SnOx/PANI/CuO روی سطح منسوج بارگذاری شد که دارای حد تشخیص بسیار کم، حساسیت عالی، پایداری عالی و قابلیت بازتولید مطلوبی است که آن را گزینه ای جذاب برای استفاده عملی به عنوان حسگر زیستی غیرآنزیمی گلوکز می سازد.

او با اشاره به کاربرد های این محصول گفت: حسگر های زیستی غیرآنزیمی می توانند در حوزه های سلامت و پزشکی مورد استفاده قرار گیرند. همچنین به عنوان بخشی از کالا های الکترونیکی پوشیدنی و منسوجات هوشمند در آینده نزدیک کاربرد خواهند داشت.

صدیقی تاکید کرد: نوآوری کار ما به جهت استفاده از نانومواد و ترکیبات هیبریدی جدید و ترکیب آن با بستر های منسوجی برای استفاده به عنوان زیست حسگر پوشیدنی منعطف بوده است.

او با اشاره به ویژگی های این طرح گفت: مشخصه های فیزیکی و ساختاری قابل توجه مانند انعطاف، قابلیت پوشیدن، استحکام خوب، راحتی فیزیولوژیکی، تولید آسان و ارزان، دوستدار محیط زیست و ایمن برای بدن از ویژگی های این پروژه به شمار می فرایند.

این محقق یادآوری کرد: از ویژگی های کارکردی این طرح می توان به حد تشخیص بسیار کم میزان گلوکز، حساسیت بسیار زیاد، گزینش پذیری مطلوب، پایداری خوب و تکرارپذیری یا قابلیت بازتولید مطلوب آن اشاره کرد. از سوی دیگر، محدوده غلظتی بسیار گسترده این زیست حسگر غیر آنزیمی، این امکان را فراهم می کند که علاوه بر خون، برای تشخیص گلوکز در تعرق، بزاق و حتی اشک مورد استفاده قرار گیرد.

او با اشاره به ویژگی های نوآورانه این طرح پژوهشی گفت: استفاده از نانومواد جدید برای کاربرد زیست حسگر، استفاده از ترکیبات مقرون به صرفه غیرآنزیمی، استفاده از روش های ارزان و آسان برای افزایش پایداری، استفاده از روش و ترکیبات جدید برای لایه نشانی نانوذرات نیکل روی سطح منسوج، استفاده و ترکیب چند ماده موثر با خواص کاتالیستی مطلوب برای بهبود کارایی زیست حسگر از ویژگی های نوآورانه این طرح به شمار می رود.

صدیقی تاکید کرد: تولید آسان و ارزان، کارایی عالی (حساسیت بالا در محدوده غلظتی گسترده و حد تشخیص بسیار کم)، پایداری و دوام مطلوب، زیست سازگاری و سازگاری با محیط زیست، امکان تشخیص میزان گلوکز در تعرق، بزاق و حتی اشک علاوه بر خون از دیگر ویژگی های این پروژه هستند.

• واکنش رئیس دانشگاه امیرکبیر به اعتراض دانشجویان برای اخذ شهریه های غیرقانونی

صدیقی بیان نمود: زیست حسگر های غیر آنزیمی گلوکز در حوزه سلامت، غذا، پزشکی (پیشگیری و تشخیص) و از سوی دیگر در حوزه ابزار های الکترونیکی پوشیدنی هوشمند مثل حسگر های الکترونیکی پوشیدنی کاربرد دارند.

گروه ساختمانی آبان: گروه ساختمانی آبان: بازسازی ساختمان و تعمیرات جزئی و کلی و طراحی ویلا و فضای سبز و روف گاردن، طراحی الاچیق، فروش درب های ضد سرقت را از ما بخواهید.