تولید نانوحسگری برای تشخیص سلامت موادغذایی و آشامیدنی در ایران

ايرنا/ محققان دانشگاه کردستان موفق به ساخت نانوحسگري شدند که قادر است حضور يون‌هاي جيوه را با کمک انتشار نور اعلام کند. در ساختار اين نانوحسگر از نقاط کربني و نانوذرات طلا استفاده شده است و اندازه‫گيري بر پايه روش انتقال انرژي رزونانس فلوئورسانس (FRET) انجام مي‫شود. حضور يون‌هاي فلزات سنگيني همچون جيوه، کادميم و سرب در مواد غذايي و آشاميدني مي‌تواند موجب بروز امراض خطرناکي از قبيل روماتيسم قلبي، بيماري‌هاي کليوي، ناراحتي‌هاي عصبي و اختلال در سيستم گردش خون شود، از اين رو براساس استاندارد سازمان حفاظت از محيط‌زيست (EPA) مقدار مجاز يون جيوه در آب آشاميدني و ماهي‫هاي خوراکي به ترتيب ۱۰ نانومولار و ۷/۲ ميکرومولار گزارش شده است. در اين راستا، شناسايي دقيق اين يون‌ها را مي‌توان به‌عنوان يک عمليات پيشگيري به‌منظور کاهش احتمال ابتلا به طيف وسيعي از بيماري‌ها به شمار آورد. دکتر رزگار احمدي استاديار شيمي تجزيه دانشگاه کردستان، ضمن اشاره به ويژگي‌هاي جالب توجه نانومواد فلورسنتي، اين مواد را ابزاري اميدوارکننده براي کاربردهاي گوناگون خواند و افزود: نقاط کربني دسته‌اي از نانومواد فلوئورسنتي به شمار مي‌روند که امروزه به دليل برخورداري از عدم مسموميت، پايداري نوري و روشنايي بالا و همچنين قابليت تحريک و انتشار قابل تنظيم توجه بسياري از محققان را به خود جلب کرده‌اند. در تحقيق حاضر از ترکيب نقاط کربني و نانوذرات طلا جهت سنتز نانوحسگر نوري تشخيص يون جيوه استفاده شده است. وي ادامه داد: اين حسگر در مقايسه با روش‌هاي مشابه از مزايايي همچون سادگي، قابليت حمل، دقت و حساسيت بالا و از همه مهم‌تر هزينه پايين برخوردار است. اين محقق با اشاره به تحقيقات گذشته در خصوص برتري تحقيق حاضر نسبت به مطالعات پيشين گفت: برتري طرح حاضر در مقايسه با پژوهش‌هاي پيشين که از نانوذرات سمي نظير نقاط کوانتومي کادميم سولفيد استفاده شده است، استفاده از نقاط کربني به‌عنوان يک عامل فلورسنت زيست سازگار است که موجب مي‌شود بتوان از اين حسگر در کاربردهاي پزشکي نيز بهره برد. احمدي در تبيين و تشريح اصول کارکرد اين نانوحسگر افزود: درابتدا نقاط کربني حاوي گروه‫هاي عاملي سطحي کربوکسيليک اسيد از طريق روش هيدروترمال سنتز ‫و سپس با تک رشته‫ آپتامر آمين‫دار اصلاح شدند. از طرف ديگر، سطح نانوذرات طلاي سنتز شده نيز با تک رشته‫ مکمل آپتامر اصلاح شد. با مخلوط کردن محلول‫هاي حاوي اين دو نانوذره، ايجاد پيوند هيدروژني بين بازهاي دو رشته آپتامر قرار داده شده در سطح نانوذرات منجر به نزديکي بيشتر آن‌ها تا اندازه نانومتري خواهد شد و در نتيجه فرآيند FRET بين آن‌ها از نقاط کربني به نانوذرات طلا اتفاق مي‫افتد؛ اين موضوع افت چشمگير در شدت فلوئورسانس نقاط کربني و خاموشي آن‌ها را به همراه خواهد داشت. حال اگر محلول حاوي يون جيوه به محلول فوق اضافه شود، به علت برهمکنش قوي‌تر بين يون‫هاي جيوه و آپتامر قرار گرفته در سطح نقاط کربني، پيوند هيدروژني بين بازهاي آپتامرها شده شکسته شده و نقاط کربني و نانوذرات طلا به حالت جدا شده درخواهند آمد و تابش فلوئورسانس نقاط کربني بازيابي مي‌شود، به طوري که ميزان شدت فلوئورسانس بازيابي شده با غلظت يون جيوه متناسب است. براساس نتايج به‌دست‌آمده از آزمون‌ها، نانوحسگر سنتز شده قادر به آشکارسازي يون‌هاي جيوه در محدوده بين ۳/۱ پيکومولار تا ۲۴ ميکرومولار و همچنين حد تشخيص ۷۵/۰ پيکومولار است. اين پژوهش حاصل همکاري دکتر رزگار احمدي و دکتر عبدالله سليمي- اعضاي هيئت‌علمي، شعله اميري- دانش‌آموخته مقطع کارشناسي‌ارشد و دکتر ئاسو نوايي و دکتر سارا قدره – دانش‌آموختگان مقطع دکتري دانشگاه کردستان است. نتايج اين کار در مجله New Journal of Chemistry به چاپ رسيده است. ما را در کانال «آخرين خبر» دنبال کنيد