ساخت نانوزیست‌حسگری برای تشخیص اختلالات خونی

پژوهشگران موفق به توسعه حسگر زیستی جدیدی شدند که در آن از گرافن چاپ شده با لیزر استفاده شده است. این نانوزیست‌حسگر برای شناسایی نشانگرهای زیستی در غلظت کم و بدون برچسب گذاری  قابل استفاده بوده، بنابراین یک آزمایش سریع، ارزان و کارآمد برای بررسی اختلالات خونی است.

این زیست‌حسگردارای  الکترود مبتنی بر گرافن چاپ شده با لیزر (LIG) است که توسط محققان دانشگاه رگنسبورگ آلمان و دانشگاه چونگ آنگ کره ساخته شده است و می‌تواند نشانگرهای زیستی را که نشان دهنده اختلالات خون در غلظت‌های پایین هستند، نشان دهند. این حسگر یک ابزار ساده و ارزان بوده و می‌تواند جایگزین روش‌های فعلی باشد.

دستگاه‌های فعلی به دلیل حساسیت بالا و حد کم تشخیص مشهور هستند،  به این معنی که می توانند نشانگرهای زیستی را در غلظت های بسیار کمی از خون شناسایی کنند، با این حال تشخیص این مولکول های هدف اگر قبلاً  "برچسب گذاری" نشده باشند، دشوار است.

این "برچسب گذاری" به معنای برجسته‌سازی یک نشانگر زیستی با یک آنزیم یا حتی یک مولکول فلورسنت است. اگر بتوان از این مرحله برچسب زدن به نحوی چشم پوشی کرد، می‌توان به یک روش سریع‌تر، ارزان‌تر و کارآمدتر برای شناسایی نشانگر زیستی رسید.

این دقیقاً چیزی است که تیم آلمانی /کره‌ای به ان دست یافتند که برای این کارحسگر جدیدی  از گرافن ساخته‌اند.

گرافن تولید شده با لیزر، هدایت الکتریکی بالایی داشته که به سادگی با چاپگر لیزری CO2 قابل تولید است. علاوه بر این، تخلخل زیاد و طراحی بهم پیوسته این نانوساختار باعث افزایش حساسیت زیست‌حسگر می شود.

نتایج تحقیقات این تیم در مجله Biosensors and Bioelectronics منتشر شده است.

ردیاب ساخته شده توسط تیم  مین هو لی، دانشیار دانشگاه چونگ آنگ،  با شناسایی ترومبین، آنزیمی که به طور طبیعی برای لخته شدن ضروری است، عمل می‌کند. این آنزیم در صورت وجود برخی از اختلالات خونی معمولاً در سطوح بالا یافت می شود.

پلت فرم جدید این تیم بر اساس اتصال مستقیم ترومبین به حسگر، با استفاده از سنجش خازنی، یعنی تشخیص و اندازه‌گیری هرگونه رسانایی ، کار می کند. این مکانیزم معمولاً برای تشخیص مواردی مانند  فشار، نیرو و شتاب استفاده می شود و احتمالاً بیشتر افراد در صفحه های لمسی و نمایشگرها با آن روبرو می شوند.

لی می‌گوید: «سهولت تولید، سادگی اصلاح و عملکرد عالی و بی‌نیازی از برچسب، نشان می دهد که حسگرهای زیستی LIG می‌توانند برای تشخیص گزینه مناسبی باشند. با ترکیبی از آپتامرها و الکترود جدید مبتنی بر گرافن، تجاری‌سازی این حسگرها در 5-10 سال آینده امکان پذیر است.»