تشخیص بهتر دیابت با زیست حسگرهای کاربردی ساخته شده توسط دانشمند ایرانی

 وی گفت: هزینه سلامت کشورهای گروه هفت (آلمان، فرانسه، ایتالیا، ژاپن، بریتانیا، آمریکا و کانادا) برای دیابت، فقط در سال ۲۰۱۴، حدود ۴۱۴ میلیارد دلار برآورد شد. در ایران نیز بیش از یک و نیم میلیون نفر با بیماری دیابت دست و پنجه نرم می‌کنند.

دانش‌آموخته مقطع دکتری رشته نساجی دانشگاه امیرکبیر با بیان این که کلید تشخیص و مدیریت بیماران دیابت، نظارت و کنترل سطح گلوکز در بدن است، گفت: سطح گلوکز برای جلوگیری از عوارض جانبی باید مرتب 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.

صدیقی ادامه داد: 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 به‌ صورت دائمی و غیر تهاجمی در سال های اخیر مورد توجه بیشتری بوده که منجر به ظهور حسگرهای پوشیدنی و منعطف شده است.

وی با تاکید بر اینکه هدف این پروژه ساخت حسگر غیر آنزیمی منعطف پوشیدنی به کمک منسوجات متداول مثل پارچه پنبه‌ای است، افزود: با توجه به راحتی، در دسترس بودن و ایمنی پارچه‌های طبیعی مثل پنبه و کاربرد آنها در حوزه های سلامت و محیط زیست، نانو مواد به‌ صورت جداگانه روی سطح بستر پارچه پنبه‌ای پوشش دهی شدند تا ابتدا رسانایی الکتریکی و در نهایت ویژگی‌های الکتروکاتالیستی برای تشخیص میزان گلوکز در بدن انسان را به منسوج ببخشند.

فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر خاطرنشان کرد: یکی از کاربردهای مهم ابزارهای الکترونیکی منعطف پوشیدنی، حسگرها و به خصوص حسگرهای الکتروشیمیایی است. برای این منظور نخست احتیاج بود تا مقاومت الکتریکی پارچه پنبه‌ای به کمترین میزان ممکن برسد. به این صورت که با لایه نشانی ترکیبات فلزی، رسانایی بستر منسوجی هزاران برابر افزایش یابد.

صدیقی به کاربردهای این محصول اشاره کرد و گفت: حسگرهای زیستی غیرآنزیمی می‌توانند در حوزه‌های 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 با تاکید بر این که این نوآوری برای استفاده از نانومواد و ترکیبات هیبریدی جدید و ترکیب آن با بسترهای منسوجی برای استفاده به عنوان زیست حسگر پوشیدنی منعطف بوده است، ادامه داد: 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 می‌رود.

این محقق، حد تشخیص بسیار کم میزان گلوکز، حساسیت بسیار زیاد، گزینش پذیری مطلوب، پایداری خوب و تکرارپذیری یا قابلیت بازتولید مطلوب از دیگر ویژگی‌هایی این محصول ذکر کرد و یادآور شد: از سوی دیگر، محدوده غلظتی بسیارگسترده این زیست حسگر غیرآنزیمی، این امکان را فراهم می‌کند که علاوه بر خون، برای تشخیص گلوکز در تعرق، بزاق و حتی اشک مورد استفاده قرار گیرد.

صدیقی درباره دیگر ویژگی های نوآورانه این طرح پژوهشی گفت: استفاده از نانومواد جدید برای کاربرد زیست حسگر، ترکیبات مقرون به صرفه غیرآنزیمی، روش‌های ارزان و آسان برای افزایش پایداری، استفاده از ترکیبات جدید برای لایه نشانی نانوذرات نیکل روی سطح منسوج، از دیگر ویژگی‌های نوآورانه این طرح است.

دکتر مجید منتظر و دکتر سعیده مزینانی از اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر راهنمایی این پروژه را برعهده داشتند.