ساخت حسگر زیستی تعیین گلوکز مبتنی گرافن-نانوذرات طلا توسط محققان دانشگاه زنجان

به گزارش خبرگزاری آنا به نقل از روابط عمومی ستاد نانو، اهمیت تشخیص بیماری دیابت، ضرورت تعیین دقیق سطح گلوکز را در تشخیص‌های بالینی افزایش داده است.

روش متداول تعیین گلوکز، اندازه‌گیری این گونه در نمونه‌های خون اشخاص است که علاوه بر ایجاد درد در هنگام نمونه‌گیری، هزینه بالایی دارد. علاوه بر این نیاز به دقت و مراقبت بالا در جلوگیری از ایجاد عفونت در شخص نیز لازمه این روش است.

به گفته دکتر سید حبیب کاظمی، هدف از این کار، ساخت زیست حسگر ساده با تکرارپذیری مناسب برای اندازه‌گیری گلوکز و در نتیجه تشخیص دیابت بوده است.

این محقق در ادامه مزیت‌های این حسگر را این گونه برشمرد: «اهمیت نتایج این طرح در قابلیت زیست حسگر پیشنهادی برای اندازه‌گیری مقادیر بسیار کم گلوکز در نمونه ادرار است. روش به کار رفته در ساخت حسگر کم هزینه بوده و در مقایسه با روش متداول، که مبتنی بر اندازه‌گیری در نمونه خون شخص است، به ویژه برای اطفال، بدون درد خواهد بود.»

با توجه به امکان اندازه‌گیری میزان گلوکز در نمونه ادرار با استفاده از این زیست حسگر، مشکلاتی نظیر ترس از ایجاد عفونت یا انتقال بیماری‌های خطرناک از طریق نمونه‌گیری خون نیز رفع می‌شود.

دکتر کاظمی در ادامه به دیگر مزایای این حسگر اشاره کرد و افزود: «در این طرح نانوترکیب گرافن- نانوذرات طلا بدون استفاده از مواد پلیمری برای جدا نگه داشتن نانوصفحات گرافنی و کاهش امکان کلوخه شدن آنها و در نتیجه بالا ماندن حساسیت زیست حسگر طراحی شده است. این درحالی است که در کارهای مشابه از مواد اتصال دهنده یونی و پلیمری بهره گرفته شده است. استفاده از مواد پلیمری کاهش سرعت پاسخ‌دهی حسگر و حساسیت آن را در پی خواهد داشت. همچنین زیست حسگر تهیه شده در این کار، سرعت پاسخ‌دهی و حد تشخیص غلظتی پایین‌تری نسبت به بیشتر نمونه‌های گزارش شده در کارهای مشابه از خود نشان داد.»

در روند دستیابی به اهداف مورد نظر، ابتدا نانوصفحات اکسید گرافن به روش اصلاح شده هامر تهیه شد. سپس با احیای جزیی این نانوصفحات و تبدیل آن به اکسید گرافن احیا شده، نانوذرات طلا روی آنها تثبیت شد.

در ادامه آنزیم گلوکز اکسیداز نیز روی نانوترکیب تهیه شده از نانوذرات طلا و نانوصفحات اکسید گرافن احیا شده، قرار گرفت. در نهایت مطالعات الکتروشیمیایی و همچنین مشخصه‌یابی نانوترکیب تهیه شده صورت گرفت و میزان گلوکز به کمک این حسگر در نمونه‌های استاندارد و همچنین نمونه واقعی اندازه‌گیری شد.

کمترین غلظت قابل تشخیص به کمک این زیست حسگر 6 صدم میکرومولار و عدم قطعیت در نتایج آن کمتر از 6 درصد بوده است.

این تحقیقات حاصل همکاری دکتر سید حبیب کاظمی، عضو هیئت علمی دانشگاه زنجان، دکتر فرهاد شریف، عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و سینا صبوری، دانش آموخته کارشناسی ارشد پلیمر از دانشگاه امیر کبیر است.