عرضه حسگر نانو برای تعیین اندازه ویروس در دمای بدن
پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس با همکاری محققانی از دانشگاه انگلستان توانستند با استفاده از یک روش الکترومکانیکی و نوعی حسگر زیستی، اندازه ویروس‌ها را در دمای بدن و آزمایشگاه تعیین کنند.
به گزارش اداره کل روابط عمومی وزارت علوم به نقل از دانشگاه تربیت مدرس، مسعود سلطان رضایی پژوهشگر دوره پسادکتری دانشگاه تربیت مدرس، تعیین اندازه ذرات زیستی مختلف را از مهمترین مواردی دانست که دانشمندان و محققان سال‌ها به دنبال آن هستند و گفت: برای این منظور، تاکنون روش‌ها و وسایل گوناگونی ارائه شده است که هر کدام معایبی دارند و ما در این کار تحقیقاتی توانستیم روش جدیدی برای اندازه گیری ویروس‌ها در دمای بدن و دمای آزمایشگاه معرفی کنیم.
وی این روش را مبتنی بر حسگرها ذکر کرد و افزود: حسگر معرفی شده در این مطالعات، در آزمایشگاههای تشخیص طبی برای تعیین اندازه یک ویروس و یا تعداد ویروسهای موجود در نمونه مورد آزمایش، استفاده می‌شود. علاوه بر زیست فناوری و مهندسی پزشکی، مدل ارائه شده به عنوان آشکارساز در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز برای شناسایی و اندازه گیری ذرات مختلف و یا در کلانشهرها و کارخانهها برای اندازه گیری میزان آلودگی ناشی از ذرات معلق در هوا نیز کاربرد دارد.
سلطان رضایی با بیان اینکه به منظور طراحی این حسگر از مفاهیم مهندسی مکانیک، مهندسی الکترونیک و علوم زیستی استفاده شده است، خاطرنشان کرد: گاهی تغییر اندازه بعضی از ذرات زیستی داخل بدن موجود زنده نشانگر بروز بیماری خاصی است. در صورتی که این بیماری به موقع تشخیص داده شود میتوان از پیشرفت آن جلوگیری کرد و حتی به درمان آن پرداخت. یکی از روش‌های تعیین اندازه زیست ذرات موجود در خون، روش الکترومکانیکی است که در این تحقیق به معرفی آن به عنوان یک روش نوین و کارآمد پرداخته شده است.
وی درباره ویژگی‌های نوآورانه مبتنی بر فناوری نانو این طرح گفت: با توجه به اندازه این حسگر، خواصی در سامانه بروز می‌کنند که آثار آنها تنها در ابعاد نانو تأثیرگذار است و در ابعاد دیگر اهمیتی ندارند؛ مانند نیروهای بین مولکولی و خواص لایه سطحی. به علت اندازه بسیار کوچک ذرات زیستی که به دنبال تعیین دقیق سایز یا تعداد آنها هستیم و با توجه به حساسیت و دقت موردنیاز برای حسگر، الزامی است که خواص تأثیرگذار در ابعاد نانو به طور کامل در نظر گرفته شوند.
این محقق با اشاره به ویژگی‌های این پژوهش، یادآورشد: در این مطالعات نیاز به استفاده از مواد خاصی برای انجام و یا تکرار هر آزمایش وجود ندارد و میتوان از حسگر، در آزمایشهای متعدد بهره برد. همچنین مدت انجام آزمایش بسیار کوتاه و نتایج به صورت آنی قابل‌مشاهده است. ضمن آنکه امکان تزریق این حسگر به داخل بدن موجودات زنده به علت اندازه بسیار کوچک آن وجود دارد. مزیت دیگر مدل ارائه شده این است که نسبت به دما حساس است و اثرات تغییر دما بر پاسخ سامانه را منعکس می‌کند. علاوه بر این، امکان تکمیل و توسعه این حسگر و به‌کارگیری آن در صنایع مختلف وجود دارد.
به گفته وی نتایج این تحقیق میتواند پنجره جدیدی به روی پژوهشگران برای طراحی، تحلیل و مدل‌سازی حسگرهای زیستی جدید بگشاید.
پژوهشگر دانشگاه تربیت مدرس با بیان اینکه اجرای این تحقیقات بخشی از یک پروژه کلان در زمینه ساخت حسگرهای زیستی است، اظهار کرد: در ادامه قصد داریم حسگری طراحی کنیم که نه تنها قابلیت تعیین اندازه زیست ذرات را داشته باشد، بلکه بتواند نوع آنها را مشخص کند. این حسگر باید تا حد ممکن کوچک و قابلیت تزریق به داخل بدن موجودات زنده را داشته باشد.
این کار پژوهشی با همکاری دکترمهدی بداغی و دکترامین فرخ آبادی که به ترتیب هیئت علمی دانشگاه های ناتینگهام ترنت انگلستان و تربیت مدرس هستند انجام شده و در قالب مقاله‌ای با عنوان A thermosensitive electromechanical model for detecting biological particles در مجله Scientific Reports با ضریب تأثیر ۴٫۰۱۱ (سال ۲۰۱۹) به چاپ رسیده است.