محققان دانشگاه صنعتی اصفهان موفق به ساخت نمونه آزمایشگاهی زیست حسگری شده‌اند که می‌تواند میزان انسولین خون را بدون نیاز به آماده سازی نمونه، با حساسیت و دقت بالایی تعیین کند. در ساخت این زیست حسگر از نانوذرات طلا استفاده شده است.
به گزارش خبرگزاری دانا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ریاست جمهوری، دیابت یکی از شایع‌ترین بیماری‌هاست که اگر به آن توجه کافی نشود، خطرات جبران ناپذیری برای فرد بیمار در بر دارد. طبق آمارهای جهانی، در هر 10 ثانیه دو نفر در دنیا به دیابت مبتلا می‌شوند و در هر 8 ثانیه یک نفر جان خود را از دست می‌دهد. نکته امیدوارکننده در خصوص این بیماری این است که با کنترل میزان انسولین، می‌توان به راحتی آن را کنترل کرد.
انسولین یکی از مهمترین هورمون‌هایی است که در بدن ترشح می‌شود که افزون بر کنترل قند خون، نقشی اساسی در بسیاری از فعالیت‌های سوخت و ساز بدن نیز دارد. لذا اندازه‌گیری و کنترل مقدار انسولین در افراد سالم و بیمار، نقش پررنگی در کنترل بیماری دیابت ایفا می‌نماید.
پروفسور علی اصغر انصافی محقق دانشگاه صنعتی اصفهان، هدف این تحقیق را ساخت یک حسگر زیستی (بیوحسگر) حساس و انتخابی جهت اندازه‌گیری انسولین معرفی کرد و گفت: انتخابگری بالای این زیست حسگر بدون نیاز به عملیات خاص روی نمونه مورد نظر و آماده سازی، از مهمترین ویژگی‌های آن محسوب می‌شود.
وی در خصوص توانایی‌های حسگر طراحی شده عنوان کرد: این زیست حسگر قادر است مقدار انسولین را در محدوده 1 تا 1000 نانومول بر لیتر با دقت بالایی اندازه‌گیری کند. حساسیت و انتخابگری بالا از دیگر مزیت‌های این حسگر است. لذا کاربرد آن در آزمایشگاه‌های تشخیص طبی بسیار مفید است.
به گفته انصافی، در ساخت این زیست حسگر، ابتدا پلیمر پلی ارتوفنیلن دی امین، به طریق الکتروشیمیایی در سطح نانوذرات طلا، که روی بستر مغز مداد نشانده شده بود، قرار داده شده است. سپس تک رشته DNA خاص حساس به انسولین، از طریق پیوند سولفیدی بر روی بستر فوق متصل گردیده است.
مطالعات نشان داده است که در حضور یون منیزیم، انسولین پس از برهمکنش با زنجیره DNA یک قفس چهار وجهی ایجاد می کند. این تغییر ساختمان به عنوان ابزار تشخیص انسولین در مقادیر کم به روش امپدانس الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد.
عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان افزود: طراحی و ساخت زیست‌حسگرها بر پایه DNA نیازمند روشی است که بتوان اولاً DNA را به صورت پایدار در بستر حسگرحفظ نمود و ثانیاً تعداد زنجیره‌های DNA قرار گرفته روی بستر را کنترل کرد. این دو مسئله مهم را می‌توان با استفاده از نانوذرات طلا اصلاح شده با دیگر مواد کنترل کرد و بدون حضور نانودرات اصلاح شده امکان کنترل و پایداری حسگر مهیا نخواهد شد.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های پروفسور علی اصغر انصافی و پروفسور بهزاد رضایی- اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان- و الهه خدامی، دانشجوی دکترای شیمی تجزیه دانشگاه اصفهان- است. نتایج این کار در مجله Colloids and Surfaces B: Biointerfaces با ضریب تأثیر3/887 (جلد 159، سال 2017، صفحات 47 تا 53) به چاپ رسیده است.
انسولین یکی از مهمترین هورمون‌هایی است که در بدن ترشح می‌شود که افزون بر کنترل قند خون، نقشی اساسی در بسیاری از فعالیت‌های سوخت و ساز بدن نیز دارد. لذا اندازه‌گیری و کنترل مقدار انسولین در افراد سالم و بیمار، نقش پررنگی در کنترل بیماری دیابت ایفا می‌نماید.
پروفسور علی اصغر انصافی محقق دانشگاه صنعتی اصفهان، هدف این تحقیق را ساخت یک حسگر زیستی (بیوحسگر) حساس و انتخابی جهت اندازه‌گیری انسولین معرفی کرد و گفت: انتخابگری بالای این زیست حسگر بدون نیاز به عملیات خاص روی نمونه مورد نظر و آماده سازی، از مهمترین ویژگی‌های آن محسوب می‌شود.
وی در خصوص توانایی‌های حسگر طراحی شده عنوان کرد: این زیست حسگر قادر است مقدار انسولین را در محدوده 1 تا 1000 نانومول بر لیتر با دقت بالایی اندازه‌گیری کند. حساسیت و انتخابگری بالا از دیگر مزیت‌های این حسگر است. لذا کاربرد آن در آزمایشگاه‌های تشخیص طبی بسیار مفید است.
به گفته انصافی، در ساخت این زیست حسگر، ابتدا پلیمر پلی ارتوفنیلن دی امین، به طریق الکتروشیمیایی در سطح نانوذرات طلا، که روی بستر مغز مداد نشانده شده بود، قرار داده شده است. سپس تک رشته DNA خاص حساس به انسولین، از طریق پیوند سولفیدی بر روی بستر فوق متصل گردیده است.
مطالعات نشان داده است که در حضور یون منیزیم، انسولین پس از برهمکنش با زنجیره DNA یک قفس چهار وجهی ایجاد می کند. این تغییر ساختمان به عنوان ابزار تشخیص انسولین در مقادیر کم به روش امپدانس الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد.
عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان افزود: طراحی و ساخت زیست‌حسگرها بر پایه DNA نیازمند روشی است که بتوان اولاً DNA را به صورت پایدار در بستر حسگرحفظ نمود و ثانیاً تعداد زنجیره‌های DNA قرار گرفته روی بستر را کنترل کرد. این دو مسئله مهم را می‌توان با استفاده از نانوذرات طلا اصلاح شده با دیگر مواد کنترل کرد و بدون حضور نانودرات اصلاح شده امکان کنترل و پایداری حسگر مهیا نخواهد شد.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های پروفسور علی اصغر انصافی و پروفسور بهزاد رضایی- اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان- و الهه خدامی، دانشجوی دکترای شیمی تجزیه دانشگاه اصفهان- است. نتایج این کار در مجله Colloids and Surfaces B: Biointerfaces با ضریب تأثیر3/887 (جلد 159، سال 2017، صفحات 47 تا 53) به چاپ رسیده است.
