عرضه حسگر نانو برای تعیین اندازه ویروس در دمای بدن

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، مسعود سلطان ‏رضایی پژوهشگر دوره‌ پسادکتری دانشگاه تربیت مدرس، تعیین اندازه‌ ذرات زیستی مختلف را از مهم‏ترین مواردی دانست که دانشمندان و محققان سال‌ها به دنبال آن هستند، گفت: برای این منظور، تاکنون روش‌ها و وسایل گوناگونی ارائه شده است که هر کدام معایبی دارند و ما در این کار تحقیقاتی توانستیم روش جدیدی برای اندازه ‏گیری ویروس‏‌ها در دمای بدن و دمای آزمایشگاه معرفی کنیم.

وی این روش را مبتنی بر حسگرها ذکر کرد و افزود: حسگر معرفی ‏شده در این مطالعات، در آزمایشگاه‏‌های تشخیص طبی برای تعیین اندازه‌ یک ویروس و یا تعداد ویروس‌‏های موجود در نمونه‌ مورد آزمایش، استفاده می‌شود. علاوه بر زیست ‏فناوری و مهندسی پزشکی، مدل ارائه ‏شده به عنوان آشکارساز در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز برای شناسایی و اندازه ‏گیری ذرات مختلف و یا در کلان‎شهرها و کارخانه‌‏ها برای اندازه ‏گیری میزان آلودگی ناشی از ذرات معلق در هوا نیز کاربرد دارد.

سلطان رضایی با بیان اینکه به منظور طراحی این حسگر از مفاهیم مهندسی مکانیک، مهندسی الکترونیک و علوم زیستی استفاده شده است، خاطرنشان کرد: گاهی تغییر اندازه‌ بعضی از ذرات زیستی داخل بدن موجود زنده نشانگر بروز بیماری خاصی است. در صورتی که این بیماری به موقع تشخیص داده شود می‌‏توان از پیشرفت آن جلوگیری کرد و حتی به درمان آن پرداخت.

وی ادامه داد: یکی از روش‌های تعیین اندازه زیست ذرات موجود در خون، روش الکترومکانیکی است که در این تحقیق به معرفی آن به عنوان یک روش نوین و کارآمد پرداخته شده است.

این محقق درباره ویژگی‌های نوآورانه مبتنی بر فناوری نانو این طرح گفت: با توجه به اندازه‌ این حسگر، خواصی در سامانه بروز می‌کنند که آثار آنها تنها در ابعاد نانو تأثیرگذار است و در ابعاد دیگر اهمیتی ندارند؛ مانند نیروهای بین مولکولی و خواص لایه‌ سطحی. به علت اندازه‌ بسیار کوچک ذرات زیستی که به دنبال تعیین دقیق سایز یا تعداد آنها هستیم و با توجه به حساسیت و دقت موردنیاز برای حسگر، الزامی است که خواص تأثیرگذار در ابعاد نانو به طور کامل در نظر گرفته شوند.

وی با اشاره به ویژگی‌های این پژوهش، یادآورشد: در این مطالعات نیاز به استفاده از مواد خاصی برای انجام و یا تکرار هر آزمایش وجود ندارد و می‌‏توان از حسگر، در آزمایش‏‌های متعدد بهره برد. همچنین مدت انجام آزمایش بسیار کوتاه و نتایج به صورت آنی قابل‌مشاهده است. ضمن آنکه امکان تزریق این حسگر به داخل بدن موجودات زنده به علت اندازه‌ بسیار کوچک آن وجود دارد. مزیت دیگر مدل ارائه‏ شده این است که نسبت به دما حساس است و اثرات تغییر دما بر پاسخ سامانه را منعکس می‌کند. علاوه بر این، امکان تکمیل و توسعه‌ این حسگر و به‌کارگیری آن در صنایع مختلف وجود دارد.

به گفته وی نتایج این تحقیق می‌‏تواند پنجره‌ جدیدی به روی پژوهشگران برای طراحی، تحلیل و مدل‌سازی حسگرهای زیستی جدید بگشاید.

پژوهشگر دانشگاه تربیت مدرس با بیان اینکه اجرای این تحقیقات بخشی از یک پروژه‌ کلان در زمینه‌ ساخت حسگرهای زیستی است، اظهار کرد: در ادامه قصد داریم حسگری طراحی کنیم که نه تنها قابلیت تعیین اندازه‌ زیست ‏ذرات را داشته باشد، بلکه بتواند نوع آنها را مشخص کند. این حسگر باید تا حد ممکن کوچک و قابلیت تزریق به داخل بدن موجودات زنده را داشته باشد.

این کار پژوهشی با همکاری دکترمهدی بداغی و دکترامین فرخ‏ آبادی که به ترتیب هیئت علمی دانشگاه‏ های ناتینگهام ترنت انگلستان و تربیت مدرس هستند انجام شده و در قالب مقاله‌ای با عنوان A thermosensitive electromechanical model for detecting biological particles در مجله Scientific Reports با ضریب تأثیر ۴٫۰۱۱ (سال ۲۰۱۹) به چاپ رسیده است.