استفاده از نقاط کوانتومی برای کمک به بیماران دیابتی
تاریخ انتشار: ۲۰ آذر ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۵۸۱۶۰۲
پایش مداوم گلوکز در خانه برای بیماران دیابتی امری حیاتی است. به تازگی تیمی از محققان، حسگر زیستی برای چنین کاری ساخته‌اند که در آن از نقاط کوانتومی (QD) و نانوکره‌های طلا (AuNSs) استفاده شده و دقت بالایی دارد.
به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، پایش مداوم گلوکز در خانه برای بیماران دیابتی امری حیاتی است.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
در سال‌های اخیر، توسعه فناوری پایش مداوم گلوکز (CGM) یک ابزار مهم برای افراد مبتلا به دیابت بوده است. برخلاف آزمایش قند خون قبل از غذا و قبل از خواب، تشخیص به موقع، سریع و دقیق سطح گلوکز، دستگاه‌های CGM به‌طور قابل توجهی مدیریت دیابت را بهبود بخشیده است. CGMها معمولاً از طریق یک زیست‌حسگر کوچک تعبیه شده در زیر پوست کار می‌کنند که سطح گلوکز را در مایع بین سلول‌ها اندازه‌گیری می‌کند. این حسگر هر چند دقیقه یک‌بار چنین سطوحی را بررسی کرده و اطلاعات را به مانیتور ارسال می‌کند. مانیتور را نیز می‌توان به پمپ انسولین نیز متصل کرد.
روش‌های مختلفی از جمله رنگ سنجی، طیف‌سنجی مادون قرمز، طیف‌سنجی فلورسانس و طیف سنجی جرمی برای تشخیص گلوکز توسعه یافته است. اما برای کاربرد خانگی و نه در کلینیک یا بیمارستان، تشخیص الکتروشیمیایی گلوکز به دلیل پاسخ سریع، سهولت استفاده، هزینه کم و قابل حمل بودن، پذیرفته‌شده‌ترین روش است.
هونا لیو متخصص میکروالکترونیک در دانشکده اطلاعات نوری و الکترونیکی در دانشگاه علم و فناوری هوژونگ می‌گوید: «این فناوری دارای حساسیت مناسب است، اما حساسیت عالی ندارد و با سایر روش‌های مورد استفاده در یک محیط مراقبت‌های بهداشتی مقایسه نمی‌شود؛ بنابراین می‌خواستیم ببینیم که آیا می‌توانیم کمی این حساسیت را تقویت کنیم و در نتیجه دقت آن را افزایش دهیم.»
حسگر‌های الکتروشیمیایی گلوکز را می‌توان به دو دسته حسگر‌های مبتنی بر آنزیم و حسگر‌های غیر آنزیمی طبقه‌بندی کرد. برای حسگر‌های الکتروشیمیایی گلوکز مبتنی بر آنزیم، گلوکز اکسیداز (GOx)، آنزیمی که واکنش‌های شیمیایی کاهش اکسیداسیون را تسریع می‌کند، به طور گسترده برای اکسید کردن گلوکز در سطح الکترود حسگر CGM استفاده می‌شود. الکترود الکترون‌ها را از گلوکز جذب می‌کند و در این فرآیند جریان الکتریکی تولید می‌کند که بسته به سطح گلوکز متفاوت است. GOx به دلیل گزینش پذیری بالا برای گلوکز، پایداری بالا و فعالیت بالا در طیف وسیعی از سطوح pH به‌طور گسترده برای این منظور استفاده می‌شود.
با این حال، هنگامی که GOx مستقیماً با سطح الکترود برهنه ترکیب می‌شود، نه تنها خود GOx به راحتی لایه‌برداری می‌شود، بلکه فعالیت زیستی و پایداری آن نیز می‌تواند تحت تأثیر قرار گیرد. علاوه بر این، راندمان انتقال الکترون بین GOx و سطح الکترود یک عامل کلیدی تعیین‌کننده حساسیت حسگر است.
تاکنون، تلاش‌های متعددی برای چسباندن محکم‌تر آنزیم GOx به الکترود انجام شده و در نتیجه انتقال مستقیم الکترون بین مراکز الکترواکتیو و سطح الکترود افزایش می‌یابد. یک روش استفاده از الکترود‌هایی است که در مقیاس نانو طراحی شده‌اند تا ساختار‌هایی بر روی الکترود داشته باشند که سطح بزرگتر و فعالیت الکتروکاتالیستی بالا را فراهم کنند. متأسفانه، این نانوساختار‌ها پیچیدگی ساخت چنین حسگر‌های زیستی الکتروشیمیایی را افزایش می‌دهند. ساختار آنها همچنین به پلیمر مصنوعی Nafion به عنوان یک داربست متکی است، که مانعی برای انتقال بار در سطح رابط بین حسگر و مایع مورد آزمایش ایجاد می‌کند؛ بنابراین محققان به مسیری کاملاً متفاوت رفته‌اند. هدف این تیم بهبود عملکرد حسگری گلوکز با استفاده از نقاط کوانتومی کلوئیدی (CQD) به‌عنوان ماده‌ای برای اصلاح الکترود بود.
محققان نانوکره‌های طلا را در ساختار الکترود حسگر ادغام کردند. این نانوذرات کروی بسیار ریز با قطر‌های ۱۰ تا ۲۰۰ نانومتر هستند که به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردشان به‌طور فزاینده‌ای در کاربرد‌های حسگری زیستی مورد استفاده قرار می‌گیرند. هنگامی‌که به‌عنوان یک جزء در حسگر‌های زیستی الکتروشیمیایی آنزیمی استفاده می‌شود، AuNSs به آنزیم‌های پروتئینی اجازه می‌دهد تا فعالیت زیستی خود را پس از چسبیدن به سطوح حفظ کند. در یک CGM، این دامنه سیگنال زیست‌حسگر الکتروشیمیایی را بسیار افزایش می‌دهد.
محققان یک CGM اثبات مفهوم را با استفاده از CQDها – در این مورد از سولفید سرب – و الکترود اصلاح شده با AuNSs ساختند. اکنون قصد دارند CGM اثبات مفهوم خود را توسعه داده و آن را در مقیاس تجاری تولید کنند.
منبع: خبرگزاری دانشجو
کلیدواژه: نقاط کوانتومی بیماران دیابتی حسگر زیستی توسعه فناوری نقاط کوانتومی سطح الکترود
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت snn.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری دانشجو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۵۸۱۶۰۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
نمونه‌های دریایی ایران در مرکز ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران ذخیره می‌شود
به گزارش خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا، همزمان با روز ملی خلیج فارس و در دومین نشست هم اندیشی یاوران حفظ ذخایر ژنتیکی و زیستی با حضور دکتر محمد حسین متالهی دبیرستاد توسعه زیست فناوری و پزشکی معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری دکتر مسعود صدری‌نسب، رئیس مرکز مطالعات و همکاری‌های علمی بین‌المللی وزارت علوم تحقیقات و فناوری بانک ذخایردریایی ایران افتتاح شد.
دکتر شاهسوارانی در مراسم افتتاح بانک ذخایر دریایی ایران گفت: کشور ایران با توجه به شرایط اقلیمی و آب و هوایی از تنوع زیستی و ژنتیکی خوبی برخوردار است. این تنوع اقلیمی و اکوسیستمی باعث شده تا ایران زیستگاه جانوران مختلفی در شرایط خشکی، شوری، کویری، آبی و ... باشد. ازجمله این زیستگاه‌ها زیست دریایی است.
وی گفت: در این میان خلیج فارس با دارا بودن ویژگی‌های جغرافیایی خاص خود و ارزش‌های بوم شناختی و تنوع زیستی فراوانی که دارد یکی از منحصر بفردترین اکوسیستم‌ها بشمار می‌رود و مجموعه‌ای از موجودات منحصر به فرد از جمله لاک پشت‌های دریایی، صدف‌های دریایی، کفزیان، آبسنگ‌های مرجانی و دیگر گونه‌های آبزی را در خود جای داده و تنوع زیستی آن منحصر بفرد است.
وی افزود: در سال‌های اخیر متاسفانه باتوجه به صید بی رویه، گسترش صنعت و دخالت‌های انسانی شاهد آلودگی‌های فراوانی بوده ایم، یکی از این آلودگی‌ها که خسارات زیادی را به خلیج فارس متحمل کرده است آلودگی-های نفتی است که پیامد آن از بین رفتن تعداد بیشماری از گونه‌های آبزی در این اکوسیستم است، لذا حفظ ذخایر دریایی اهمیت دارد. از سویی حفاظت از ذخایر ژنتیکی و زیستی دریایی مشارکت مردم و همه ارگان‌ها و سازمان‌ها را می‌طلبد.
وی با بیان اینکه حفظ ذخایر ژنتیکی زیستی و دریایی بدون مشارکت مردم امکان پذیر نیست افزود: خلیج فارس از تنوع زیستی غنی برخوردار است و پهناوری دریایی در خلیج فارس، خزر و عمان فرصتی را فراهم کرده است تا شاهد تنوع زیادی از جانواران و موجودات آبزی باشیم که هر کدام برای ما یک ذخیره به شمار می‌آیند.
شاهسوارانی بیان کرد: ذخایر دریایی در کشور مورد غفلت قرار گرفته است و مرکز ملی ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران تجربه حفظ و نگهداری ذخایر ژنتیکی و زیستی را در قالب چهار بانک زیستی (میکروارگانیسمها، سلول‌های انسانی و جانوری، گیاهی) را دارد.
وی افزوبا توجه به اینکه در حوزه آبزیان به این موضوع کمتر پرداخته شده، لذا با استفاده از زیر ساخت‌ها و نیروی انسانی متخصص و ظرفیت‌های ویژه جهاد دانشگاهی در حوزه آبزیان، راه اندازی بانک ذخایر دریایی را در دستور کار خود قرار داد تا در حفاظت از این گنجینه گرانقدر با مشارکت همه دستگاه‌ها بویژه دانشگاه ها، مراکز پژوهشی و شرکت‌های دانش بنیان مستقر در استان‌های حاشیه خلیج فارس و مردم گام‌های موثری را بردارد.
سرپرست مرکز ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران ضمن اشاره به ارزش اقتصادی ذخایر دریایی خاطر نشان کرد: در بسیاری از کشور‌ها تولیدات اقتصادی بر پایه منابع دریایی انجام می‌شود از این رو بهره برداری تجاری و فناوری بر این پایه اهمیت دارد.
شاهسوارانی به همکاری مجموعه‌های پژوهشی با یکدیگر تاکید کرد و گفت: باید از تمام ظرفیت‌های موجود یکدیگر استفاده کنیم تا بتوانیم با این همگرایی و هم افزایی به یک محصول کاربردی برسیم و با تولید دانش به فناوری، ثروت و ایجاد اشتغال از دغدغه‌های مردم بکاهیم.
دکتر محمدحسین متالهی، دبیر ستاد توسعه زیست فناوری و پزشکی دقیق، ضمن تاکید بر وجود ارزش‌های تجاری و صنعتی و زیست‌محیطی متعدد در منابع طبیعی دریایی، به کمبود زیرساخت‌ها و الزام توجه بر ارتقا زیرساخت‌های ملی برای استفاده از این منابع طبیعی دریایی اشاره نمود.
وی همچنین به یکپارچه سازی و ایجاد ارتباط میان تمام مراکز مربوط به «حفاظت ژنتیکی خلیج فارس» تاکید کرد.
انتهای پیام/
حمله به نمازگزاران در گذره هرات افغانستان/ ۶ نفر شهید شدند