ساخت حسگری برای تشخیص دقیق گلوکز بزاق و اشک

تصاویر SEM از نانوورقه های شامل گرافن، نانوذرات پلاتین  و آنزیم گلوکز اکسیداز
تصاویر SEM از نانوورقه های شامل گرافن، نانوذرات پلاتین و آنزیم گلوکز اکسیداز

محققان شیوه نوینی برای بررسی میزان قند خون ابداع کرده‌اند که می‌تواند جایگزین شیوه‌های دردناک کنونی شود. در این شیوه محققان نوع جدیدی زیست حسگر ساخته‌اند که می‌تواند غلظت دقیق گلوکز را در بزاق، اشک و ادرار تشخیص دهد.

این زیست حسگر به گام‌های فرایندی زیادی برای ساخت نیاز ندارد و از این رو هزینه تولید آن بسیار اندک خواهد بود.

جاناتان کلاوسن، دانشمند این پروژه از آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی آمریکا، گفت این شیوه غیرتهاجمی، برای تخمین میزان گلوکز در بدن است.

از آنجا که این حسگر می‌تواند گلوکز را در بزاق و اشک تشخیص دهد، زمینه‌ای است که می‌تواند در نهایت به حذف کامل و یا کاهش استفاده از دستگاه‌های سوزنی رایج تشخیص قند خون برای دیابت منجر شود.

این حسگر از سه بخش اصلی لایه‌ای نانو ورقه‌های گرافنی، نانوذرات پلاتین و آنزیم گلوکز اکسیداز تشکیل شده است. نانوذرات پلاتین به گوشه و نواقص ورقه های گرافن متصل می شوند. از ترکیب این نانوذرات و ورقه های گرافن، الکترود ایجاد می گردد. در نهایت آنزیم گلوکز اکسیداز به نانوذرات پلاتین می چسبد. این آنزیم گلوکز را تحت یک واکنش الکتروشیمیایی، به پروکسید تبدیل می کند و در اثر این واکنش یک سیگنال بر روی الکترود ایجاد می گردد.

از این فناوری علاوه بر دیابت می‌توان برای سنجیدن گستره‌ای از ترکیبات شیمیایی، برای بررسی دیگر بیماری‌ها، استفاده کرد. برای این منظور کافی است از آنزیم دیگری استفاده نمود. مثلاً با آنزیم گلوتمات اکسیداز، می توان بیماری های پارکینسون و آلزایمر را تشخیص داد. این فناوری می‌تواند گلوکز را با غلظت ۰.۳ میکرو مولار تشخیص دهد؛ که بسیار حساس‌تر از زیست حسگرهای الکتروشیمیایی بر پایه گرافن یا گرافیت است.
نتایج این تحقیقات در نشریه Advanced Functional Materials منتشر خواهد شد.

آنزیم گلوکز اکسیداز (بخش سفید رنگ) بر روی یک ماتریس سه بعدی از نانوورقه های گرافن حاوی نانوذرات پلاتین، مستقر شده است. گلوکز به آنزیم می چسبد و با مصرف اکسیژن، H2O2 تولید می کند. این واکنش الکتروشیمیایی توسط ماتریس گرافن حس می شود. در این شکل آنزیم بزرگ تر از حد معمول نشان داده شده است.
آنزیم گلوکز اکسیداز (بخش سفید رنگ) بر روی یک ماتریس سه بعدی از نانوورقه های گرافن حاوی نانوذرات پلاتین، مستقر شده است. گلوکز به آنزیم می چسبد و با مصرف اکسیژن، H2O2 تولید می کند. این واکنش الکتروشیمیایی توسط ماتریس گرافن حس می شود. در این شکل آنزیم بزرگ تر از حد معمول نشان داده شده است.

نظر دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *