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"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.