جریان آنلاین (/): پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت با همکاری دانشگاه تورنتو و دانشگاه علوم پزشکی تهران موفق به توسعه یک حسگر رنگسنجی هوشمند شدند که با تکیه بر نانوآنزیمهای پیشرفته و فناوری تلفن همراه میتواند ترکیبات بیوشیمیایی حیاتی موسوم به بیوتیولها را بهصورت سریع، دقیق و قابلحمل شناسایی کند. این سامانه نوین، گامی اثرگذار در جهت ایجاد نسل تازه آزمایشگاههای جیبی بهشمار میرود.
بیوتیولها شامل ترکیباتی مانند سیستئین، گلوتاتیون و اناستیلسیستئیناند که در عملکرد طبیعی بدن، سمزدایی سلولی و کنترل استرس اکسیداتیو نقشی کلیدی دارند. تغییر در سطح این مواد میتواند نشانهای از بروز بیماریهایی چون سرطان، مشکلات کبدی، اختلالات عصبی یا آسیبهای قلبیعروقی باشد. تشخیص دقیق آنها اما به دلیل شباهت شیمیایی زیادشان معمولاً دشوار و پرهزینه است.
در این پروژه، پژوهشگران نانوآنزیمی با ساختار هستهپوسته طراحی کردند که از ترکیب یک هسته مغناطیسی CoFe2O4 و پوستهای مبتنی بر آنالوگ آبی پروس ساخته شده است. این نانوآنزیم همانند آنزیمهای طبیعی عمل کرده اما در عین حال از پایداری، دوام و صرفه اقتصادی بالاتری برخوردار است. این نانوساختار با چند رنگزا مانند TMB و ABTS واکنش داده و الگوهای رنگی متفاوتی را پدید میآورد که همچون اثر انگشت شیمیایی هر مولکول عمل میکنند.
پژوهشگران با ایجاد یک آرایه رنگسنجی ۵×۵ و ترکیب آن با قابلیت پردازش تصویر گوشیهای هوشمند، ابزار تحلیلی نوینی توسعه دادند که تنها با گرفتن عکس از نمونه میتواند سطح و نوع بیوتیول را مشخص کند. نرمافزار همراه نیز شدت رنگها را تحلیل کرده و نتیجه نهایی را به کاربر نمایش میدهد.
به گزارش ایسنا؛ این سامانه توانسته است در بازهای بسیار گسترده ـ از ۰٫۱ تا ۱۰۰۰ میکرومولار ـ ترکیبات هدف را تشخیص دهد و در آزمایشهای واقعی روی نمونههای خونی نیز نتایج مطلوبی ارائه کند. از ویژگیهای برجسته آن گزینشپذیری بالا، سرعت عملکرد و تکرارپذیری نتایج است.
به گفته محققان فناوری مذکور میتواند در آینده برای پایش سلامت بیماران مزمن، ارزیابی وضعیت آنتیاکسیدانی بدن و حتی غربالگری بیماریها در مناطق محروم کاربرد پیدا کند. این پلتفرم علاوه بر بیوتیولها، قابلیت توسعه برای سایر حسگرهای زیستی و شیمیایی را نیز دارد تا درنهایت تلفن همراه به ابزاری شخصی برای تشخیص هوشمند و سریع بیماری تبدیل شود.
نتایج این پژوهش در مقالهای با عنوان «Smartphone-integrated multifunctional nanozyme-based colorimetric sensor array for rapid and selective biothiol detection in point-of-care applications» منتشر شده است.
پایگاه خبری جریان/ جریان آنلاین (/)