مواد زیستی در ابعاد نانو حس می شوند
برای شناسایی کمی و کیفی ترکیبات و پارامترهای بیولوژیکی روشهای متفاوتی وجود دارند که در این میان سنسورهای بیولوژیکی از جمله ابزاری هستند که در حال حاضر کاربردهای گسترده ای پیدا کرده اند
یک سنسور بیولوژیک باید توانایی داشته باشد که اطلاعات مورد نیاز در ارتباط با ساختار ماده مورد نظر، غلظت ، تغییرات و... را از طریق ارسال علایمی مانند سیگنال های الکتریکی ، علایم نوری و... در اختیار متخصصان قرار دهد.
نانو حسگرهای سولفیدروی نیز از جمله این مواد هستند که در ابعاد نانو در تشخیص های پزشکی به کار می روند و با کمک آنها تشخیص ارزان تر، آسان تر و دقیق خواهد شد. بدین ترتیب کاربرد جهان نانو در عرصه های مختلف گسترش یافته است.
امروزه به منظور اندازه گیری بسیاری از عوامل ، از موارد رادیواکتیو استفاده می شود؛ اما باتوجه به معایب این مواد از جمله نیاز به افراد تعلیم دیده ، رعایت نکات ایمنی هنگام کار و دسترسی مداوم نداشتن به مواد، میل به استفاده از مواد غیررادیواکتیو توسعه یافته است.
در این روشها از ملکول های فلوئورسانس مانند فلورسین ، اتی دیوم ، کومارین و... استفاده می شود. نکته قابل توجه وجود محدودیت های فیزیکی و شیمیایی در کاربرد مواد رنگزای آلی فلوئورسانس است.
یکی از این محدودیت ها تفاوت در طول موجهای تحریک مواد رنگزای مختلف است ؛ به عنوان مثال در صورت نیاز به استفاده از 2یا چند ماده رنگزا برای شناسایی ، به طول موجهای تحریک متفاوت و در نتیجه چند منبع نوری نیاز است که این موضوع سبب افزایش قیمت و پیچیدگی کار با این مواد می شود.
مساله دیگر تخریب این مواد رنگزا بر اثر تحریک های متوالی است که دچار تغییر از یک ماده رنگزای فلوئورسانس به یک رنگزای غیرفلوئورسانس و گاهی از دست دادن رنگ می شود.
در نتیجه خواص ویژه ای را که برای کاربرد در سیستم های بیولوژیکی از آنها استفاده می شود، از دست می دهند. خصوصیات مناسب مواد رنگزا در تشخیص های بیولوژیکی شامل مواردی همچون حساسیت فلوئورسانس بالا برای تشخیص مقادیر بسیار کم ، حلالیت در آب ، توانایی برقراری اتصال با دیگر مولکول ها، پایداری در شرایط سخت و دمای بالا و عدم تخریب به دنبال تحریک های متوالی می شوند.
به گفته مهندس بهارک بهمنی ، دانشجوی کارشناسی ارشد در دانشگاه امیرکبیر، ماده رنگزای آلی وجود ندارد که تمامی خصوصیات فوق را همزمان داشته باشد.
از این رو نیاز به مواد جدیدی که بتوانند این خواسته ها را برآورده کنند محسوس است . بهمنی نانوکریستال های نیمه هادی را از جمله موادی می نامد که به صورت جدی مورد توجه محققان امر پزشکی قرار گرفته اند و می افزاید: کاربرد این دسته از مواد به دلیل دقت بالا و نداشتن مشکلات مواد رنگزای آلی ، روز به روز در حال افزایش است.
کریستال هایی که تشخیص می دهند
به گفته بهمنی ، نانوکریستال های نیمه هادی که در یک طول موج خاص تهییج می شوند و تشعشع آنها با تغییر در اندازه ذرات و توزیع اندازه ذرات و ساختار نیمه هادی تغییر می کند.
با انجام یک سری عملیات تکمیلی روی سطح این ذرات ، امکان جذب اجزای بیولوژیک به وجود می آید. با اندازه گیری تشعشع ماده نیمه هادی قبل و بعد از اتصال بجز بیولوژیکی ، اطلاعات مورد نیاز قابل دستیابی هستند.
از جمله خصوصیات باارزش نانوذرات نیمه هادی در مقایسه با روشهای کنونی حفظ کیفیت در درازمدت ، دقت بیشتر و سازگاری بهتر این مواد با بدن هستند.
بهمنی در ادامه می گوید: از جمله نانو کریستال های نیمه هادی می توان به نانوذرات سولفید روی (Zns)اشاره کرد.
این ماده در فرآیند نشاندارسازی به ترکیبات دیگر اضافه می شود و می تواند برای تشخیص عناصر مختلف از جمله بیوتین ، کربوهیدارت ها و پروتئین ها استفاده شود؛ به عنوان مثال بررسی خواص نوری کمپلکس حاصل پس از اتصال با بیوتین مشخص کرد که با افزودن مقادیر بسیار کم بیوتین ، شدت گسیل نانوذرات کاهش و با ادامه افزودن بیوتین ، روند کاهش ادامه می یابد.
با افزودن مقادیر بیشتر بیوتین ، امکان کاهش شدت گسیل تا حدود صفر نیز وجود دارد. درواقع کمپلکس تشکیل شده با بیوتین مانند یک سنسور انتخابی عمل می کند. با استفاده از این روش می توان دیگر اجزای بیولوژیک را نیز شناسایی کرد.
در این روش با اندازه گیری میزان نور، غلظت ماده بادقت زیاد تعیین می شود. در این روش با استفاده از روش هم رسوبی ، ابتدا نمک روی جداسازی و در راکتور ویژه ای مخلوط شده پس از تنظیم غلظت و انجام فرآیند جداسازی ، ذراتی به اندازه 6تا 30نانومتر به دست آمد و در نهایت نانوحسگر سولفید روی برای تشخیص های پزشکی ساخته شد که با آن می توان مواد زیستی موجود در خون یا دیگر سیال های بدن را با دقت و سهولت با ارزان ترین شیوه تشخیص داد.
بهاره صفوی 
تازه ها
گوناگون
پیشنهاد سردبیر
در تپش این هفته، ماجرای فریب و تعرض در پوشش عرفانهای دروغین و رمالی را بررسی کردیم
پشت پرده اتاقهای دود و طلسـم
