ساختار نانو بیوحسگرها و استفاده از حسگرهای مغناطیسی جهت شناسایی ویروسها (دکترای نانو _ میکرو الکترونیک) دکترای آموزشی _ پژوهشی
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : ساختار نانو بیو زیست سنجنده های مبتنی بر فناوری نانو برای تشخیص ویروس بیماری زا خلاصه شده است و توجه ویژه ای به حسگرهای زیستی مبتنی بر اکسید گرافن ، سیلیس ، نانولوله های کربن ، طلا ، نقره ، اکسید روی و نانوذرات مغناطیسی صورت گرفته است که می تواند راه را برای کشف بیماری های ویروسی و زندگی سالم برای بیماران آلوده فراهم می کند.
سنسور (sensor)یعنی حس کننده,و از کلمه sens به معنی حس کردن گرفته شده و بیو به معنی زیستی یا نوعی الکترو_پزشکی میباشد و می تواند کمیت ھایی زیستی و علائم حیاتی گوناگون و تغییر بیولوژیک سلول ها در داخل بدن را به کمیتھای الکتریکی غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل کند. بیوسنسورھا یا سنسورھای بر پایه مواد بیولوژیکی اکنون گستره ی وسیعی از کاربردھایی نظیرصنایع دارویی، علوم محیطی، شناسایی مولکولی ویروس ها در داخل بدن انسان را شامل می شود.توسعه بیوسنسورھا با ساخت الکترود اکسیژن برای اندازه گیری غلظت اکسیژن حل شده در خون آغاز شد. این سنسور ھمچنین با پوشاندن سطح الکترود با آنزیمی که سازنده ی آن گاھی الکترودکالرک نیز خوانده میشود. بعدا به اکسیده شدن گلوکز کمک میکرد از این سنسور برای اندازه گیری قند خون استفاده شد.
بطور مشابه با پوشاندن الکترود توسط آنزیمی که قابلیت تبدیل اوره به کربنات آمونیوم را داراست درکنار الکترودی از جنس یون ++NH4 بیو سنسوری ساخته شده که میتوانست میزان اوره درخون یا ادرار را اندازه گیری کند. ھر کدام از این دو بیوسنسور اولیه از ترنسدیوسر متفاوتی در بخش تبدیل سیگنال خویش استفاده میکنند. در نوع اول میزان قند خون با اندازه گیری جریان الکتریکی تولید شده اندازه گیری میشود (آمپرومتریک) در حالیکه در سنسور اوره اندازه گیری غلظت اوره بر اساس میزان بار الکتریکی ایجاد شده درالکترودھای سنسور صورت میپذیرد.Potentiometric ممکن است روزی فرا رسد که بیمار بدون نیاز به مراجعه به پزشک و تنھا بر مبنای اطلاعاتی که توسط یک COBD یا Doctor-Board-on-Chip فراھم میشود نوع بیماری تشخیص داده شده و سپس درون خون تزریق شود.
این مسئله باعث خواھد شد که دوزمصرفی داروھای مورد نیاز مستقیما از میزان اثرات جانبی دارو Effect-Side بطرز فاحشی کاسته شود، چرا دارو بسیار پایین آمده و ضمناً به محل مورد نیاز در بدن ارسال میشود.که دارو مستقیما کاری که یک بیوسنسور انجام میدھد تبدیل پاسخ بیولوژیکی به یک سیگنال الکتریکی است وشامل دو جزء اصلی: پذیرنده Receptorو آشکارکننده Detectorاست. قابلیت انتخابگری یک بیوسنسور توسط بخش پذیرنده تعیین میشود. آنزیمھا، آنتی بادیھا، و الیه ھای لیپید (چربی) مثالھای خوبی برای Receptorھستند.
نتیجه گیری:
ویروس ها تهدید واقعی برای ایمنی انسان هستند که باعث ویروس ویروس ویرانگر می شوند. شیوع بالای این بیماری ها ناشی از ابزارهای تشخیص نادرست است. بنابراین ، تقاضای قابل توجهی برای شناسایی ویروس ها به روشی سریع ، انتخابی و دقیق وجود دارد. چندین بیوسنسور برای شناسایی ویروس های بیماری زا طراحی و تجاری شده اند. با این حال ، آنها بسیاری از چالش ها را نشان می دهند. فناوری نانو بر این چالش ها غلبه می کند و تشخیص مستقیم اهداف مولکولی را در زمان واقعی انجام می دهد.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)