ساخت یک نانو‌سنسور جدید

تاریخ انتشار: ۶ سپتامبر ۲۰۱۷

کد خبر:۶۰۶۲۱۳

ساخت یک نانو‌سنسور جدید

بیوسنسورها دستگاه‌هایی هستند که به منظور شناسایی مولکول‌های بیولوژیکی (آنولیت) در آب، هوا یا خون طراحی شده‌اند. این تجهیزات به طور گسترده در داروسازی، تحقیقات بیولوژیکی و تشخیص پزشکی استفاده می‌شوند. با وجود پیشرفت‌های اخیر، نیاز به سنجش‌گرهای زیستی قابل حمل و بهتر، برای بیماران و پزشکان همچنان احساس می‌شود. توسعه تجهیزاتی که به طور پیوسته سطح نشانگر‌های زیستی را که برای بسیاری از بیماری‌ها مانند دیابت ضروری است، نمایش دهند. ادوارد هونین در پروژه تابستانی خود موفق به ساخت بیوسنسور اپتیکی و میکروفلوئیدیک شده که قادر به تشخیص بیومولکول‌های تکی، در مقیاس و وضوح بالا می‌باشد.

در این بیوسنسور از نانو لوله‌های کربنی استفاده شده که از ورقه‌های گرافنی ساخته شده‌اند. نانو لوله‌هایی با قطرهای کوچک‌تر از ۱ نانومتر، طولی تا چند سانتی‌متر و خواص فیزیکی منحصر به فرد که راهی رو به یک دنیای کاملا جدید از تکنولوژی گشوده است.

ادوارد هونین می‌گوید: “ما در این طرح از نانو لوله‌های نیمه هادی استفاده می‌کنیم که یک سد انرژی مشخصی دارند. زمانی‌که نانو لوله‌ها با لیزر تحریک می‌شوند، الکترون برانگیخته شده از سد انرژی عبور کرده و به باند هدایت (conductance band) می‌‍‌‌رسد. در نهایت الکترون به حالت پایدار رسیده و نور منتشر شده در واقع همان فوتون‌های آزاد شده در طی این مسیر هستند.”

هنگامی که DNA، یا یک پروتئین، حضور مولکول هدف را در محدوده نانو لوله کربنی تشخیص دهد، در نتیجه اثر متقابل ساختار سه بعدی پروتئین یا DNA تغییر می‌کند که نهایتا به تغییر ویژگی‌های سطحی نانولوله منجر می‌شود. این تغییرات بر روی اشعه  آزاد شده از نانولوله که نزدیک به مادون قرمز است، تاثیر گذاشته و سیگنال‌های آن را تغییر می‌دهد.

هنگامی‌که آنولیت اضافه می‌شود، سیگنال‌های نور منتشر شده تغییر می‌کنند و این به منزله شناسایی ترکیبی جدید است. اما بسته به این‌که چگونه نانولوله‌ها در ژل پراکنده شده‌اند، این شدت تغییرات می‌تواند از آزمایشی به آزمایش دیگر متفاوت باشد که خود یک معضل است.

استاد ارشد این پروژه اضافه می‌کند که: “در حال حاضر این سنسورها موجود است. ما امیدواریم از این طریق بیومولکول‌های بخصوصی را شناسایی کنیم. به شکلی که این تجهیز قابل حمل، مانند دستگاه‌های میکروفلوئیدیک در دسترس باشند.”

با استفاده از این ویژگی‌ها، سنسورها توانایی تشخیص همزمان مولکول‌های چندگانه را با استفاده از طول موج‌های مختلف نور را خواهند داشت. این در حالی است که تجزیه و تحلیل چند عنصری در نمونه‌های پیچیده‌تر، مثل خون، مایع نخاعی و ادرار از جمله ویژگی‌های این تکنولوژی به حساب خواهد آمد.

 

منبع:

https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=35798

کلمات کلیدی
, , , ,
More from رضا اسلامی

ماده جدیدی با هر دو خاصیت آب‌دوستی و آب‌گریزی

کد خبر:۶۰۵۲۸۳ ماده جدیدی با هر دو خاصیت آب‌دوستی و آب‌گریزی  ...
مشاهده مطلب

پاسخ دهید

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