حسگرهای نانوساختار برای اندازه‌گیری نوعی داروی خوراکی ساخته شد

محققان دانشگاه پیام نور اصفهان در یک پژوهش آزمایشگاهی موفق به ساخت حسگرهای نانوساختاری شدند که می‌تواند مقدار داروی درمان بیماری‌های قلبی را در بدن انسان با دقتی بالا اندازه‌گیری کند.

کد خبر: ۱۲۰۱۳۹۶

تاریخ: ۱۳ دی ۱۳۹۴ - ۰۸:۴۴

به گزارش خبرگزاری دانا، «کاپتوپریل» یک داروی خوراکی است که نقش حیاتی در درمان سکته‌ قلبی، نارسایی قلب و فشار خون بالا دارد. متأسفانه مصرف مزمن این دارو برای اهداف درمانی، منجر به بروز عوارض جانبی نامطلوب، از قبیل کاهش میزان فلز روی در بدن از طریق دفع ادرار و افزایش مقدار پتاسیم خون می‌شود. بنابراین طراحی یک روش دقیق و آسان با حساسیت بالا جهت اندازه‌گیری این دارو در نمونه‌های حقیقی از اهمیت زیادی برخوردار است.

ناهید توکلی، یکی از محققان این طرح گفت: هدف از این تحقیق، طراحی و ساخت الکترودی از جنس طلا و با ساختار نانومتخلخل است که با دو فلز نجیب روتنیوم و پالادیوم پوشیده شود. اثر همزمان این دو فلز، باعث افزایش خاصیت کاتالیستی آن‌ها می‌ شود که این موضوع خود منجر به عملکرد بهتر حسگر نهایی در تشخیص و اندازه‌گیری مقدار «کاپتوپریل» شده است.

وی خاطرنشان کرد: به کارگیری حسگرهای تولید شده در این طرح، به منظور اندازه‌گیری داروی «کاپتوپریل» در نمونه‌های حقیقی (سرم خون انسان و قرص) نتایج مطلوب و رضایت بخشی را در پی داشته است. در واقع، اندازه‌گیری این دارو توسط این حسگرها، در مقایسه با روش‌های مشابه با دقت و سرعت بالاتر و هزینه‌ کمتری صورت می‌گیرد.

به گفته توکلی، نتایج بررسی اثر گونه‌های مزاحم نیز، بیانگر گزینش‌پذیری بالای این حسگر نسبت به «کاپتوپریل» است.

وی با بیان اینکه ساخت این حسگر نه تنها موجب صرفه‌جویی در مصرف دو فلز گران‌بهای روتنیوم و پالادیوم شده، بلکه میزان حساسیت آن برای تشخیص و اندازه گیری داروی «کاپتوپریل» را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد، اضافه کرد: از سوی دیگر به دلیل عدم استفاده از مواد سمی در ساخت این الکترودها، این روش با محیط زیست سازگار است.

این محقق با تاکید براینکه مواد نانومتخلخل دارای حفره‌هایی در ابعاد نانو بوده و بسیار متنوع هستند گفت: این مواد به دلیل دارا بودن سطح بسیار وسیع‌تر نسبت به مواد با ابعاد مشابه و بدون نانوتخلخل، مورد توجه قرار گرفته‌اند. همچنین با استفاده از فرآیند آندی کردن سطح از طریق اعمال پتانسیل به سطح الکترود طلا، یک لایه‌ اکسیدی بر روی سطح الکترود ایجاد شده که باعث تشکیل خلل و فرج سطح می‌ شود، بنابراین با اجرای این فرآیند، تخلخل‌هایی در مقیاس نانو در سطح ایجادشده که افزایش فعالیت الکتروکاتالیستی الکترود را موجب ‌شده است.

توکلی عنوان کرد: در ابتدا الکترود طلای نانو متخلخل تهیه شد و سپس رسوب الکتروشیمیایی مس بر سطح الکترود نانومتخلخل صورت گرفت. به منظور پوشش دهی فلزات نجیب روتنیوم و پالادیوم بر روی سطح الکترود نانو متخلخل پوشیده با مس، از روش جابه‌جایی خودبه‌خودی مس با روتنیوم و پالادیوم استفاده شد. سپس با استفاده از الکترود ساخته شده، به عنوان حسگر، میزان «کاپتوپریل» در نمونه‌ حقیقی به روش‌های ولتامتری و آمپرومتری اندازه‌گیری شد.

این تحقیقات حاصل همکاری ناهید توکلی، عضو هیات علمی دانشگاه پیام نور اصفهان، نسرین سلطانی، عضو هیات علمی دانشگاه پیام نور شاهین شهر و الهه خورشیدی، دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه پیام نور اصفهان است. نتایج این کار در مجله‌ Electrochimica Acta (جلد ۱۶۴، سال ۲۰۱۵، صفحات ۱ تا ۱۱) منتشر شده است.