ساخت زیست‌حسگر نمونه‌های دارویی در کشور

پژوهشگران ایرانی با هدف ساخت حسگر زیستی هیدروژن پراکسید با حد تشخیص مناسب و تکرارپذیری بالا، موفق ‏به ساخت این نوع حسگر زیستی شدند. ‏

کد خبر: ۱۱۵۴۱۲۱

تاریخ: ۰۹ ارديبهشت ۱۳۹۲ - ۱۵:۱۹

به گزارش گروه دانش خبرگزاری دانا(داناخبر) وبه نقل ازایسنا، دکتر علی شکوهی راد، استادیار گروه مهندسی شیمی دانشگاه آزاد اسلامی ‏واحد قائم شهر در این باره اظهار کرد: این حسگر زیستی قادر به سنجش میزان دقیق هیدروژن پراکسید در نمونه‌های دارویی بوده که در سنجش ‏ماده فوق در صنایع مختلف نیز می‌تواند کاربرد داشته باشد.‏

وی افزود: از آنجا که هیدروژن پراکسید یک ترکیب حد واسط در بسیاری از واکنش‌های آنزیمی است، اندازه‌گیری دقیق میزان آن ‏می‌تواند از نقطه نظر کنترل واکنش‌های آنزیمی و سنتیک واکنش‌های آنزیمی بسیار مهم باشد. از این رو ساخت و طراحی ‏حسگری که بتواند سنجش این ترکیب را نسبت به روش‌های موجود دقیقتر و سریعتر و با حد تشخیص مطلوبتر بدهد، از ‏اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار است. به‌ طور کلی مزیت حسگر الکتروشیمیایی نسبت به سایر روش‌ها طرز تهیه آسان، کم ‏هزینه بودن روش، پاسخ یکنواخت و قابل اعتماد آن است. ‏

شکوهی راد خاطرنشان کرد: در این پژوهش برای ساخت حسگر زیستی با تأکید بر خاصیت الکتروکاتالیکی نانوذرات نقره از فناوری خود تجمعی ‏لایه به لایه استفاده شده است تا خطای انسانی موجود در کارهای مشابه از بین برود و بدین منظور روش الکتروشیمیایی ‏مورد استفاده قرار گرفته است.‏

شکوهی راد در این باره توضیح داد: ابتدا پلیمر پلی آمینو بنزن سولفونیک اسید به روش الکتروشیمی روی سطح ‏الکترود کربن شیشه‌ای تثبیت شد، طوری که این پلیمر از سر آمینی خود به سطح الکترود می‌چسبد و سر سولفونی آن در ‏سمت مخالف قرار می‌گیرد و این قابلیت را دارد که با گونه‌هایی که دارای بار سطحی مثبت باشند، جاذبه یونی برقرار کند.

وی در ادامه افزود: در این تحقیق از ‏این خاصیت استفاده کرده و سیستیمین که یک ماده آلی با دو گروه عاملی (‏HS-CH2CH2-NH2‎‏) است را ابتدا در ‏محلول اسیدی تهیه کردیم تا بصورت یونی درآید و سپس الکترود پلیمره شده قبلی را به مدت چند ساعت درون محلول ‏فوق قرار دادیم تا به‌ خاطر جاذبه الکترواستاتیک موجود، سیستمین از سرمثبت آمینی خود با گروه سولفونات پلیمر پیوند یونی ‏برقرار کرده و سر سولفیدی آن به‌ طور آزاد در معرض محیط قرار گیرد.

شکوهی راد گفت: با قرار دادن الکترود حاصل از مرحله قبل به درون ‏سوسپانسیون نانوذرات نقره، این ذرات به‌ طور خودبخودی و طی مدت زمانی معین با تشکیل پیوند کووالانسی با گروه ‏سولفیدی کل سطح فعال الکترود را پر می‌کنند. نهایتا الکترود اصلاح شده با نانوذرات نقره درون محلول بافر با غلظت معین ‏از آنزیم ‏HRP‏ قرار می‌گیرد که نتیجه آن جذب این آنزیم روی سطوح نانوذرات است. حسگر زیستی حاصل شده با این ‏روش توانایی کاتالیکی زیادی در احیای هیدروژن پراکسید خواهد داشت.

استادیار گروه مهندسی شیمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائم شهر یادآور شد: در فرایند ساخت حسگر زیستی تمام مراحل لایه‌بندی به‌ طور خود انباشتگی و بدون دخالت عوامل بیرونی صورت ‏می‌گیرد، بنابراین علاوه‌ بر حد تشخیص فوق‌العاده حسگر زیستی ،حدود 10 نانو مولار غلظت هیدروژن پراکسید، هربار تهیه ‏حسگر زیستی به روش خود تجمعی، به‌ دلیل حذف خطاهای انسانی جواب‌های کاملا یکنواختی را می‌دهد و بعلاوه پایداری ‏حسگر حاصله نیز نسبت به سنسورهای دیگر موجود تا حد زیادی بهبود یافته است.‏

به گفته شکوهی راد، با ساخت این حسگر ‏زیستی در شرایط بهینه، پاسخ آن در محدوده 1.2 میکرومولار تا 9.8 میلی مولار هیدروژن پراکسید که رنج غلظتی این ‏ماده در اکثر نمونه‌های حقیقی موجود است، خطی بوده و حد تشخیص محاسبه شده با این روش حدود 10 نانو مولار ‏به‌ دست آمده است. ضمن اینکه اثرات دمایی و همچنین تأثیر ‏pH‏ در نوع پاسخ حسگر زیستی مورد مطالعه قرار گرفت. ‏

وی افزود: پاسخ حسگر زیستی فوق نسبت به هیدروژن پراکسید در حضور هفت گونه الکترواکتیو مزاحم مورد بررسی قرار گرفت و ‏نتایج نشان داد وجود این ترکیبات، مزاحمت جدی در اندازه‌گیری ایجاد نمی‌کند که بیانگر انتخابی عمل کردن حسگر ‏زیستی ساخته شده است.‏

نتایج این کار تحقیقاتی که بوسیله‌ دکتر شکوهی راد و همکاران وی در پژوهشکده نانوبیوفناوری دانشگاه بابل ‏صورت گرفته است، در مجله ‏Korean Journal of Chemical Engineering‏ منتشر شده است. /پایان پیام