عملکرد نانو بیو سنسورها (Nano Bio sensor) در شناسایی مولکول بیوشیمیایی مانند یک دنباله DNA خاص یا پروتئین خاص (بر پایه دکترای نانو _ میکرو الکترونیک) دکترای آموزشی _ پژوهشی
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : فناوری نانو تأثیر عمیقی بر توسعه کلاس جدید حسگرهای زیستی موسوم به نانو حسگرها دارد. نانو حسگرها معمولاً شامل یک مولکول تشخیص بیولوژیکی هستند که بر روی سطح مبدل سیگنال بی حرکت می شوند. واکنش بین مولکول زیست شناختی و آنالایزر یک واکنش ناهمگن است و بنابراین طراحی رابط بیوسنسینگ در تعیین عملکرد نانو بیوسنسور اهمیت دارد.
از نانو حسگرها بطور گسترده ای برای تشخیص مولکولی نشانگرهای زیستی مرتبط با تشخیص بیماری استفاده می شود. استفاده از نانومواد جدید در زیست سنجش بر تحقیقات بیوسنسینگ تأثیر گذاشته است. استفاده از نانو مواد سطح بالا در تولید نانو حسگرها با حساسیت بیشتر و زمان پاسخ کوتاهتر از اهمیت برخوردار است. بیوسنسور وسیله ای است که برای شناسایی یا کمیت یک مولکول بیوشیمیایی مانند یک دنباله DNA خاص یا پروتئین خاص طراحی شده است. بسیاری از حسگرهای زیستی مبتنی بر میل هستند ، به این معنی که آنها از یک کاوشگر ضبط بی حرکت استفاده می کنند که به طور انتخابی ، مولکول مورد نظر را اتصال می دهد ، یعنی هدف یا آنالیت ، به این ترتیب چالش تشخیص یک هدف در محلول برای تشخیص تغییر در سطح موضعی را منتقل می کند. سپس این تغییر با استفاده از روشهای مختلفی قابل سنجش است ، از جمله می توان به حسگرهای زیستی که به نور نیاز دارند (به عنوان مثال ، رزونانس پلاسمونی سطح یا فلورسانس) ، حرکت مکانیکی (به عنوان مثال میکروبوالانس کریستالی کوارتز یا کانسیلر رزونانس) یا ذرات مغناطیسی استفاده کرد.از پالت تکنیک های در دسترس کاربر ، روش الکتریکی سنسور های بازجویی به طور گسترده ای در طراحی حسگرهای بدون برچسب استفاده می شود ، که نیازی به برچسب یا برچسب برای گزارش تشخیص یک مولکول خاص ندارند. حسگرهای زیستی الکتریکی فقط برای اندازه گیری جریان و یا ولتاژ متکی هستند و به دلیل کم هزینه بودن ، کم بودن انرژی و سهولت در کوچک سازی ، حسگرهای الکتریکی وعدههای بزرگی را برای کاربردهایی در نظر می گیرند که در آن به حداقل رساندن اندازه و هزینه بسیار مهم است.
حسگرهای زیستی از ابعاد نانو ممکن است بر بسیاری از موانع موجود جلوگیری کنند که از استفاده گسترده در بیوسنسورهای وابستگی جلوگیری می کند ،حسگرهای وابسته میل ترکیبی از یک مولکول شناخت شناختی مانند آنتی بادی یا DNA استفاده می کنند که به طور انتخابی به یک آنالیت متصل می شود تا یک مجتمع تشکیل شود. یک مبدل سیگنال میزان واکنش اتصال را تعیین می کند و این اطلاعات را به کاربر نهایی منتقل می کند. علاقه به چنین وسایلی بسیار زیاد است ، زیرا اکثریت قریب به اتفاق آنالیت ها در تشخیص بیماری با استفاده از یک واکنش میل به بهترین شکل ممکن تشخیص داده می شوند. علاوه بر این ، ویژگی و میل بالای آنتی بادی ها برای گونه های هدف آنها به طور بالقوه اجازه می دهد تا حسگرهای زیستی برای انجام تجزیه و تحلیل در غلظت های پایین آنالیت در نمونه های پیچیده به کار آید.
دو طراحی اصلی رانش در طراحی حسگرهای زیستی میل نانو وجود دارد. مورد اول کاهش حد تشخیص است و دوم توانایی تشخیص تعدادی از آنالیت ها در همان نمونه است که به عنوان multiplexing شناخته می شود. نانو حسگر ها دستگاه هایی هستند که با استفاده از هر فناوری الکترونیکی ، نوری یا مغناطیسی از طریق یک کاوشگر جمع و جور ، یک رویداد بیوشیمیایی یا بیولوژیکی را اندازه گیری می کنند. و پیشرفت های فعلی در فناوری نانو و فناوری ساخت پیشرفته در الکترونیک در جهت ایجاد مجموعه جدیدی از حسگر های زیستی به نام نانو حسگرها است و در دوره جدیدی از بیو نوتکنولوژی برای تشخیص بیماری استفاده شده است.
نتیجه گیری :
فناوری نانو تأثیر عمیقی بر توسعه کلاس جدید حسگرهای زیستی موسوم به نانو حسگرها دارد. نانو حسگرها معمولاً شامل یک مولکول تشخیص بیولوژیکی هستند که بر روی سطح مبدل سیگنال بی حرکت می شوند. واکنش بین مولکول زیست شناختی و آنالایزر یک واکنش ناهمگن است و بنابراین طراحی رابط بیوسنسینگ در تعیین عملکرد نانو بیوسنسور اهمیت دارد.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)