آخرین دستاوردها
خانه - دستاوردها و اختراعات - ساخت حسگر تعیین میزان قند خون از بازدم بیماران دیابتی در ایران

ساخت حسگر تعیین میزان قند خون از بازدم بیماران دیابتی در ایران

محققان دانشگاه تهران با حمایت ستاد توسعه فناوری نانو معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، موفق به ساخت حسگری شدند که قادر به تعیین میزان قند خون بیماران دیابتی به کمک اندازه‌گیری غلظت استون از بازدم آنها است. مراحل ساخت این حسگر ساده بوده و قدرت تشخیص و حساسیت بالایی دارد. استفاده از این حسگر سبب کاهش هزینه‌های تشخیصی و زمان آزمایش‌های مربوطه می‌شود. بخش عمده‌ای از هوای بازدم انسان شامل نیتروژن، اکسیژن، دی اکسید کربن، آب و گازهای بی اثر است. با این حال، تعدادی گازهای فرار معمولی همچون استون، اتان و اتانول نیز در آن وجود دارد. تحقیقات نشان داده که میزان اتانول و استون بازدم رابطه زیادی با مقدار قند خون دارد. میانگین غلظت استون در بازدم یک انسان سالم ۰/۳۵ تا ۰/۸۵ ppm است. این میزان در افراد دیابتی به بیش از ۲ تا ۲/۵ ppm می‌رسد. در این کار نیز ساخت حسگری جهت اندازه‌گیری میزان غلظت استون بازدم بیمار و تشخیص سریع بیماری دیابت مورد توجه و تحقیق قرار گرفته است.

به گفته‌ احسان نیکان کارشناس ارشد مهندسی شیمی، این حسگر با قابلیت آشکارسازی مداوم استون و در نتیجه قند خون می‌تواند در کنترل قند خون بیماران دیابتی به عنوان یکی از اجزای اصلی پانکراس مصنوعی، مورد استفاده قرار گیرد. وی توضیح داد: حساسیت بالا و زمان پاسخ مناسب به گاز استون با غلظت بین ۰/۵ تا ۵ ppm که در محدوده استون بازدم بیماران دیابتی است، از ویژگی‌های اصلی این حسگر به شمار می‌آید. قدرت تشخیص حسگر ساخته شده در حضور رطوبت و اتانول مورد بررسی قرار گرفته است. این محقق بیان کرد: در ساخت این حسگر از نانو کامپوزیت اکسید فلزی نیمه رسانای دی اکسید قلع (SnO2) و نانو لوله‌های کربنی استفاده شده است. کاربرد این دستاورد می‌تواند جایگزین بسیار مناسبی برای روش‌های موجود تعیین استون و یا قند خونی باشد که در مقایسه، درد بیشتر و برخی دقت کمتری دارند.

علاوه بر آن توانایی آن در آشکارسازی استون در غلظت‌های بسیار پایین موجب تشخیص زود هنگام بیماری و کنترل پیشرفت آن می‌شود. نیکان در زمینه دلیل انتخاب مواد به کار رفته در ساخت حسگر عنوان کرد: اکسیدهای فلزی نیمه هادی مواد امید بخشی برای کاربرد در آزمایش‌های تشخیصی بازدم هستند. در این میان، دی اکسید قلع به دلیل خواص مطلوبی چون حساسیت بالا و پایداری شیمیایی، توجه زیادی دریافت کرده است. با این حال، گزینش پذیری ضعیف و درجه حرارت مطلوب بالا، از محدودیت‌های به‌کارگیری آن در ساخت حسگرهای پزشکی است. برای غلبه بر این مشکل از ترکیب آن با مواد مختلفی چون پلاتین، طلا و نانو لوله‌های کربنی استفاده می‌شود. به گفته‌ این محقق، حضور نانو لوله‌های کربنی در ساختار ماده، ظرفیت و توانایی جذب سطحی دی اکسید قلع برای گاز هدف (استون) را افزایش داده است.

لذا هنگامی که استون روی سطح ماده حساس نیمه رسانا جذب شیمیایی شود، در اثر واکنش با یون‌های اکسیژن، الکترون بیشتری به ماده حساس منتقل می‌شود. در نتیجه غلظت الکترون‌ها افزایش یافته و با کاهش مقاومت، پاسخ حسگر افزایش می‌یابد. این تحقیقات با همکاری سارا صالحی، احسان نیکان، دکتر عباسعلی خدادادی و دکتر یدالله مرتضوی، اعضای هیأت علمی دانشگاه تهران، صورت گرفته که نتایج آن در مجله Sensors and Actuators B: Chemical (جلد ۲۰۵، سال ۲۰۱۴، صفحات ۲۶۱ تا ۲۶۷) به چاپ رسیده است.

روابط عمومی و اطلاع رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری

لینک کوتاه: http://iranetavana.ir/?p=3271

نظر خود را بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شد.خانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

معادله امنیتی *