زیست حسگرهای کاربردی در حوزه پزشکی و سلامت ساخته شد

محققان دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی امیرکبیر زیست حسگرهایی کاربردی در حوزه سلامت و صنعت پزشکی (پیشگیری و تشخیص) ساختند؛ این محصول در زمینه ابزارهای الکترونیکی پوشیدنی هوشمند مثل حسگرهای الکترونیکی پوشیدنی کاربرد دارد.

به گزارش گروه علمی و دانشگاهی خبرگزاری فارس به نقل از روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، علی صدیقی محقق طرح «تولید زیست حسگر گلوکز غیر آنزیمی منعطف پوشیدنی» با بیان اینکه دیابت یک اختلال متابولیک و مشکل همه‌گیر جهانی است، گفت: سازمان جهانی بهداشت اظهار داشته که در سال ۲۰۱۴، ۴۲۲ میلیون نفر در سراسر جهان با مشکل دیابت مواجه بوده اند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

این مشکل نه تنها سلامت فردی را تهدید می‌کند بلکه در حال حاضر یکی از بزرگترین موانع توسعه پایدار و رشد اقتصادی است. 

 وی افزود: هزینه سلامت کشورهای G7 روی دیابت، تنها در سال ۲۰۱۴، ۴۱۴ میلیارد دلار برآورد شده است. در ایران نیز بیش از یک و نیم میلیون نفر با بیماری دیابت دست و پنجه نرم می کنند.  

وی با بیان اینکه کلید تشخیص و مدیریت بیماران دیابت، نظارت و کنترل سطح گلوکز در بدن است، گفت: از این رو، به منظور جلوگیری از عوارض جانبی، سطح گلوکز باید مکررا اندازه گیری شود؛ بنابراین، توسعه حسگرهای گلوکز کم هزینه و قابل اطمینان با حساسیت و گزینش پذیری زیاد، اهمیت اقتصادی و اجتماعی اجتناب ناپذیری دارد و سبب اهمیت جهانی این مساله در چند دهه اخیر شده است. 

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر افزود:  معمولا برای تشخیص گلوکز از حسگرهای گلوکز الکتروشیمیایی بر پایه آنزیم استفاده می شود؛ اما پایداری و دوام شیمیایی و حرارتی آنزیم‌ها با مقدار pH، دمای کار، فشار جزئی اکسیژن و سطح رطوبت محیطی تحت تاثیر قرار می گیرد؛ از سوی دیگر، پایش سلامت بصورت دائمی و غیر تهاجمی در سال های اخیر مورد توجه بیشتری بوده است که منجر به ظهور حسگرهای پوشیدنی و منعطف شده است.  

به گفته صدیقی، ابزار الکترونیکی منعطف و منسوجات هوشمند در سالیان اخیر بطور چشمگیری مورد توجه بوده‌اند و حسگرهای منعطف می توانند در غالب ابزارهای پوشیدنی مثل پوشاک هوشمند به راحتی مورد استفاده قرار گیرند.  

وی ادامه داد: هدف این پروژه ساخت حسگر غیر آنزیمی منعطف پوشیدنی بوده است که به کمک منسوجات متداول مثل پارچه پنبه ای ساخته شود. با توجه به راحتی، در دسترس بودن و ایمنی پارچه‌های طبیعی مثل پنبه و کاربرد آنها در حوزه‌های سلامت و محیط زیست، نانو مواد بصورت جداگانه روی سطح بستر پارچه پنبه ای پوشش دهی شدند تا ابتدا رسانایی الکتریکی و در نهایت ویژگی های الکتروکاتالیستی برای تشخیص میزان گلوکز در بدن انسان را به منسوج ببخشند.  

فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیرعنوان کرد: یکی از کاربردهای مهم ابزارهای الکترونیکی منعطف پوشیدنی، حسگرها و به خصوص حسگرهای الکتروشیمیایی است. برای این منظور اولا احتیاج بود تا مقاومت الکتریکی پارچه پنبه ای به کمترین میزان ممکن برسد به این صورت که با لایه نشانی ترکیبات فلزی، رسانایی بستر منسوجی هزاران برابر افزایش یابد. بنابراین نانوذرات نیکل به روش الکترولس روی سطح بستر بصورت همزمان، سنتز و لایه نشانی شد تا منسوج، رسانا شود. 

وی ادامه داد: برای لایه بعدی از نانو ذرات پلیمری پلی آنیلین به عنوان ماده رسانا، اتصال دهنده و تسریع کننده اکسایش گلوکز استفاده شد. و در نهایت نانوذرات اکسید مس روی سطح کامپوزیت پوشش دهی شدند. 

صدیقی خاطر نشان کرد: نکته قابل توجه استفاده همزمان از مواد کاتالیستی مختلف برای الکترواکسایش گلوکز روی سطح است که اتصال شیمیایی قوی با سطح منسوج دارند؛ از سوی دیگر ترکیب هیبریدی جدیدی حاوی نامواد Ni-SnOx/PANI/CuO روی سطح منسوج بارگذاری شد که دارای حد تشخیص بسیار کم، حساسیت عالی، پایداری عالی و قابلیت بازتولید مطلوبی است که آن را گزینه ای جذاب برای استفاده عملی به عنوان حسگر زیستی غیرآنزیمی گلوکز می‌سازد. 

وی با اشاره به کاربردهای این محصول گفت: حسگرهای زیستی غیرآنزیمی می توانند در حوزه های سلامت و پزشکی مورد استفاده قرار گیرند. همچنین به عنوان بخشی از کالاهای الکترونیکی پوشیدنی و منسوجات هوشمند در آینده نزدیک کاربرد خواهند داشت. 

وی تاکید کرد: نوآوری کار ما به جهت استفاده از نانومواد و ترکیبات هیبریدی جدید و ترکیب آن با بسترهای منسوجی برای استفاده به عنوان زیست حسگر پوشیدنی منعطف بوده است. 

وی با اشاره به ویژگی های این طرح گفت: مشخصه های فیزیکی و ساختاری قابل توجه مانند انعطاف، قابلیت پوشیدن، استحکام خوب، راحتی فیزیولوژیکی، تولید آسان و ارزان، دوستدار محیط زیست و ایمن برای بدن از ویژگی های این پروژه به شمار می‌روند.

به گفته وی، همچنین از ویژگی‌های کارکردی این طرح می توان به حد تشخیص بسیار کم میزان گلوکز، حساسیت بسیار زیاد، گزینش‌پذیری مطلوب، پایداری خوب و تکرارپذیری یا قابلیت بازتولید مطلوب آن اشاره کرد. از سوی دیگر، محدوده غلظتی بسیار گسترده این زیست حسگر غیر آنزیمی، این امکان را فراهم می‌کند که علاوه بر خون، برای تشخیص گلوکز در تعرق، بزاق و حتی اشک مورد استفاده قرار گیرد.  

وی با اشاره به ویژگی‌های نوآورانه این طرح پژوهشی گفت: استفاده از نانومواد جدید برای کاربرد زیست حسگر، استفاده از ترکیبات مقرون به صرفه غیرآنزیمی، استفاده از روش های ارزان و آسان برای افزایش پایداری، استفاده از روش و ترکیبات جدید برای لایه نشانی نانوذرات نیکل روی سطح منسوج، استفاده و ترکیب چند ماده موثر با خواص کاتالیستی مطلوب برای بهبود کارایی زیست حسگر از ویژگی‌های نوآورانه این طرح به شمار می رود. 

وی تاکید داشت: تولید آسان و ارزان، کارایی عالی (حساسیت بالا در محدوده غلظتی گسترده و حد تشخیص بسیار کم)، پایداری و دوام مطلوب، زیست سازگاری و سازگاری با محیط زیست، امکان تشخیص میزان گلوکز در تعرق، بزاق و حتی اشک علاوه بر خون از دیگر ویژگی‌های این پروژه هستند. 

صدیقی خاطر نشان کرد: زیست حسگرهای غیر آنزیمی گلوکز در حوزه سلامت، غذا، پزشکی (پیشگیری و تشخیص) و از سوی دیگر در حوزه ابزارهای الکترونیکی پوشیدنی هوشمند مثل حسگرهای الکترونیکی پوشیدنی کاربرد دارند. 

 گفتنی است : مجید منتظر، سعیده مزینانی از اعضای هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر راهنمایی این پروژه را برعهده داشتند.

انتهای پیام/

منبع: فارس

کلیدواژه: دانشگاه صنعتی امیرکبیر آنزیم دانشگاه صنعتی امیرکبیر الکترونیکی پوشیدنی سوی دیگر زیست حسگر روی سطح

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.farsnews.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «فارس» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۸۴۲۸۲۴۷ 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:

زیردریایی هدایت‌پذیر از راه دور با قابلیت بازرسی ساخته شد

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا، سید میلاد فیاضی، مدیرعامل شرکت دانش‌بنیان سازنده «زیردریایی هدایت‌پذیر از راه دور»، با اشاره به این‌که درحال‌حاضر ربات‌های زهپاد پرکاربردترین ربات‌های زیردریایی در دنیا به‌حساب می‌آیند، درباره ویژگی‌های ظاهری این دستگاه‌ها گفت: ظاهر عمومی بیشتر زیردریایی‌های هدایت‌پذیر از راه دور، تخم‌مرغی‌شکل است. ربات‌های تخم‌مرغی‌شکل، معمولا برای فعالیت‌های نظامی یا پیمایش‌های اقیانوسی استفاده می‌شود.

فیاضی ادامه داد: اما حوزه کاری ما، دستگاه‌های صنعتی و از نوع ساختار آزاد است که باتوجه به نوع پروژه طراحی می‌شود و معمولا تخم‌مرغی‌شکل نیست، بلکه به‌صورت ربات‌های استراکچری‌اند و از مزایای‌شان امکان تولید در ابعاد مختلف است‌. این‌مسأله باعث کم‌کردن هزینه‌ها می‌شود و امکان انجام عملیات در محیط‌هایی که فضای کمتری دارد را فراهم می‌کند.

مدیرعامل این شرکت دانش‌بنیان ادامه داد: این‌دست‌ ربات‌ها علاوه‌ بر اجرای فرآیندهای صنعتی، قابلیت انجام فعالیت‌های نظامی هم دارند که از آن‌جمله می‌توان به قابلیت خنثی‌کردن مین‌های دریایی یا مین‌گذاری‌های دریایی اشاره کرد اما رویکرد ما توسعه ربات‌های صنعتی است و بازرسی از اولویت‌هایی است که برای این ربات‌ها، درنظر گرفته می‌شود.

فیاضی افزود: بازرسی‌های زیرسطحی در حوزه‌های مختلف اتفاق می‌افتد‌ برای‌مثال، نصب تجهیزات در کف اقیانوس‌ها و کابل‌گذاری‌ها و لوله‌گذاری‌هایی که زیر دریا برای شرکت‌های فعال در عرصه‌های نفت و حفاری انجام می‌شود.

وی درباره ویژگی‌های فنی این زیردریایی تصریح کرد: ربات‌های مدل‌ بازرس به‌کمک حسگرها و دوربین‌هایی که روی آن‌ها نصب شده‌اند، عملیات بازرسی از این کابل‌ها و لوله‌ها را برای بررسی خرابی‌ها و مواردی شبیه به این انجام می‌دهند اما ربات‌های مدل کلاس‌های کاری، علاوه‌ بر بازرسی‌، یک سری عملیات را هم می‌توانند پوشش بدهند. باتوجه به‌ این‌که درجه آزادی از ویژگی‌های بارز این ربات‌هاست و به آن‌ها اجازه می‌دهد در حد غواص زیر آب قدرت عمل داشته باشند.

این فناور حوزه صنعت دریایی، در این آر. ا. وی‌ها مقدار آن بسیار بالاست و باعث شده که بتوان از آن‌ها در فرآیندهایی مثل جوشکاری، برشکاری، جابه‌جاکردن اجسام و حتی باز و بسته‌کردن شیرهایی که زیر آب وجود دارند، استفاده کرد. رباتی که ما در کلاس کاری داریم از قابلیت نصب دو بازوی رباتیک برخوردار است.

فیاضی در خصوص عمق کاربری این ربات‌ها توضیح داد: ربات بازرس محصول ما قابلیت نفوذ تا عمق ۱۵۰ متری را دارد و ربات کلاس کاری ما برای پایین‌رفتن تا عمق ۴۰۰ متر طراحی شده اما این طراحی اسمی است، زیرا ما این عمق را در خلیج‌فارس نداریم. از آنجا که به‌دنبال رسیدن به بازارهای بین‌المللی هستیم تولید ربات کلاس کاری با طراحی عمق ۴۰۰ متر مد نظر ماست.

 فیاضی در این‌ خصوص گفت: یک سری از محصولات ما برای علامت‌گذاری خطوط زیرسطحی استفاده می‌شود. در نظر بگیرید زیر دریا کیلومترها خطوط انتقال وجود دارد که کابل‌ها و لوله‌های انتقال نفت و آب به اضافه کانال‌های زیرسطحی که حفاری می‌شوند را شامل می‌شود. با گذر زمان و با توجه به عارضه‌های طبیعی که در کف دریا رخ می‌دهد، تشخیص این خطوط انتقال بسیار دشوار می‌شود.

این فناور حوزه صنعت دریایی با ارائه مثالی گفت: تصور کنید در نقطه‌ای از این خطوط زمانی تعمیراتی انجام شده و سال‌ها از آن گذشته است‌. برای بازرسی آن محل یا همان شخصی که تعمیرات را انجام داده باید بیاید و آن نقطه را به‌ سختی پیدا کند یا باید از فناوری‌های جدید بهره گرفت.

انتهای پیام/