پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت با همکاری دانشگاه تورنتو و دانشگاه علوم پزشکی تهران، حسگر رنگسنجی نوینی مبتنی بر نانوآنزیم طراحی کردهاند که امکان تشخیص سریع و دقیق بیوتیولها را با استفاده از تلفن همراه فراهم میکند.
به گزارش تکناک به نقل از ایسنا، این فناوری میتواند آزمایشهای زیستی را از محیطهای پیچیده آزمایشگاهی به محل درمان یا حتی خانه منتقل کرده و مسیر توسعه «آزمایشگاههای جیبی» را هموار سازد.
بیوتیولها ترکیبات زیستی حاوی گوگرد هستند که نقش مهمی در عملکردهای حیاتی بدن مانند تنظیم استرس اکسیداتیو، سمزدایی و تعادل متابولیکی دارند. موادی مانند سیستئین، گلوتاتیون و ان-استیلسیستئین از جمله این ترکیباتاند و تغییر سطح آنها میتواند با بیماریهایی نظیر سرطان، اختلالات عصبی و مشکلات قلبیعروقی مرتبط باشد. با این حال، به دلیل شباهت ساختاری این مواد، تشخیص دقیق و انتخابی آنها معمولاً به روشهای پیچیده و پرهزینه نیاز دارد.
در این پژوهش، از یک نانوآنزیم مهندسیشده با ساختار هسته-پوسته استفاده شده است که شامل هسته مغناطیسی و پوستهای خاص است. این نانوآنزیم مانند آنزیمهای طبیعی عمل میکند اما پایداری بیشتر و هزینه کمتری دارد. ویژگی کلیدی آن توانایی فعالسازی واکنشهای رنگی با مواد مختلف است که منجر به ایجاد الگوهای رنگی متنوع میشود.
بر اساس این ویژگی، محققان یک آرایه رنگسنجی طراحی کردند که هر بیوتیول در آن «اثر انگشت» رنگی منحصربهفردی تولید میکند. این روش بهجای تکیه بر یک سیگنال، از مجموعهای از پاسخهای رنگی استفاده میکند و دقت تشخیص را افزایش میدهد. نتایج با استفاده از دوربین گوشی هوشمند و یک نرمافزار تحلیل رنگ خوانده میشوند، بهطوریکه کاربر میتواند بهسادگی نمونه را بررسی و نتیجه را دریافت کند.
این سامانه دارای محدوده تشخیص گسترده و حساسیت بالا است و قادر به شناسایی مقادیر بسیار کم از ترکیبات هدف میباشد. همچنین از نظر گزینشپذیری، تکرارپذیری و سرعت عملکرد، نتایج قابلتوجهی نشان داده و در نمونههای واقعی مانند سرم و پلاسما نیز موفق عمل کرده است.
در مجموع، این فناوری میتواند کاربردهای گستردهای در پایش سلامت، تشخیص زودهنگام بیماریها و بهبود دسترسی به خدمات تشخیصی، بهویژه در مناطق کمبرخوردار، داشته باشد. همچنین این پلتفرم قابلیت توسعه برای شناسایی سایر نشانگرهای زیستی را دارد و میتواند نقش مهمی در آینده پزشکی دیجیتال ایفا کند.
