| تاریخ ارسال: 1397/9/20 - 10:11 |
فساد میکروبی نامطلوب در فرآوری مواد غذایی مدرن، به سلامت مصرفکنندگان خطرات جبرانناپذیری وارد میکند، همچنین باعث زیان های شدید اقتصادی به تولیدکنندگان و فروشندگان شده و به عنوان یک نگرانی به عرضه کنندگان خوار و بار جهانی مطرح می باشد.
عوامل بیماری زای انسانی ناشی از بیماری های همه گیر که با هیچ درمانی بهبود پیدا نمیکنند، می تواند باعث فاجعه انسانی، اجتماعی و اقتصادی شود. هر تلاش ممکن برای توسعه حسگرهای ارزان، حساس و سریع برای نظارت بر حضور عوامل بیماری زا با احتمال تمایز بین خصوصیات بیماری زا و غیر بیماری زا می تواند در پیشبرد این زمینه کمک کند.
شناسایی دقیق، سریع و حساس پاتوژن ها برای مدیریت بالینی بیماران عفونی و همچنین کم کردن مسمومیت های غذایی و فجایع زیست محیطی، به شدت مورد نیاز است. تشخیص حساس میکروارگانیسم های بیماری زا یک چالش علمی بزرگ و یک مشکل عملی است که از اهمیت زیادی برخوردار است.
با توجه به اینکه روش های موجود برای اندازهگیری میکروارگانیسم ها بسیار طولانی و بعضا پر هزینه هستند، ایجاد روشی با قابلیت اندازهگیری میکروارگانیسم ها، در زمان کوتاه تر و هزینه کمتر ارزشمند می باشد.
اخیرا دکتر ماندانا امیری عضو هیات علمی دانشگاه محقق اردبیلی و تیم های همکار وی در کاری ارزشمند موفق به ساخت سنسور قالب زنی جدیدی با قابلیت اندازه گیری سریع و انتخاب پذیر باکتری ایکولای شدند.
هدف این کار تحقیقاتی، بهره گیری از پتانسیل قالب زنی پاتوژن ها با استفاده از روش سل-ژل برای گیراندازی انتخابی و اندازه گیری عوامل بیماری زا میباشد تا حسگری انتخاب پذیر را برای اندازهگیری میکروارگانیسم ها ارائه کند. این حسگرهای باکتریایی برای داشتن زمینی عاری از بیماری های عفونی خاص و آلودگی میکروبی آب و غذا کمک می کند.
در این تحقیق، سابستریت شیشه با لایه نازکی از طلا با ضخامت ۳۰ نانومتر به روش تبخیر حرارتی تهیه شد. سپس با استفاده از فرایند سل-ژل در حضور باکتری هدف (E-Coli)، لایهای نازک از SiO۲ بر روی زیرلایه طلا ایجاد شد. پس از حذف باکتری، قالب پاتوژن به دست آمد.
برای مطالعه لایه های نازک ساخته شده، از میکروسکوپ الکترونی روبشی، الیپسومتری، اسپکتروسکوپی رزونانس سطحی و اسپکتروسکوپی امپدانس شیمیایی استفاده شده است. لایه نازک به صورت پوششی بر یک سطح یا ماده می نشینند و باعث ایجاد خواص الکتریکی، فیزیکی و مکانیکی سطحی جدیدی می شود که خصوصیات سطحی زیر لایه را ارتقا می‌بخشد.
خواص لایه های نازک به پارامترهای زیادی وابسته است که این پارامترها مربوط به روش تولید و کیفیت و نوع ماده زیر لایه خواهند بود. چون ساخت لایه نازک در حضور باکتری انجام گرفته، حفراتی با شکل و سایز باکتری بر روی آن ایجاد شده و این لایه نازک قالب زنی شده با ضخامت نانومتری که قابلیت به دام اندازی و رهاسازی باکتری را دارد.
در نهایت، این حسگر قالب زنیشده، برای اندازه گیری مقادیر مختلف باکتری E. Coli به عنوان مدل، با تکنیک اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار گرفت. انتخابپذیری حسگر ساخته شده در حضور باکتری های دیگر نیز مورد بررسی قرار گرفت. سادگی ایده و روش، شاید نکته کلیدی تحقیق باشد، به نظر میرسد، ایده های بدون پیچیدگی خاص، کاربردی تر و قابل فهمتر خواهند بود.
شناسایی دقیق، سریع و حساس پاتوژن ها برای مدیریت بالینی بیماران عفونی و همچنین کم کردن مسمومیت های غذایی و فجایع زیست محیطی، به شدت مورد نیاز است. تشخیص حساس میکروارگانیسم های بیماری زا یک چالش علمی بزرگ و یک مشکل عملی است که از اهمیت زیادی برخوردار است.
با توجه به اینکه روش های موجود برای اندازهگیری میکروارگانیسم ها بسیار طولانی و بعضا پر هزینه هستند، ایجاد روشی با قابلیت اندازهگیری میکروارگانیسم ها، در زمان کوتاه تر و هزینه کمتر ارزشمند می باشد.
اخیرا دکتر ماندانا امیری عضو هیات علمی دانشگاه محقق اردبیلی و تیم های همکار وی در کاری ارزشمند موفق به ساخت سنسور قالب زنی جدیدی با قابلیت اندازه گیری سریع و انتخاب پذیر باکتری ایکولای شدند.
هدف این کار تحقیقاتی، بهره گیری از پتانسیل قالب زنی پاتوژن ها با استفاده از روش سل-ژل برای گیراندازی انتخابی و اندازه گیری عوامل بیماری زا میباشد تا حسگری انتخاب پذیر را برای اندازهگیری میکروارگانیسم ها ارائه کند. این حسگرهای باکتریایی برای داشتن زمینی عاری از بیماری های عفونی خاص و آلودگی میکروبی آب و غذا کمک می کند.
در این تحقیق، سابستریت شیشه با لایه نازکی از طلا با ضخامت ۳۰ نانومتر به روش تبخیر حرارتی تهیه شد. سپس با استفاده از فرایند سل-ژل در حضور باکتری هدف (E-Coli)، لایهای نازک از SiO۲ بر روی زیرلایه طلا ایجاد شد. پس از حذف باکتری، قالب پاتوژن به دست آمد.
برای مطالعه لایه های نازک ساخته شده، از میکروسکوپ الکترونی روبشی، الیپسومتری، اسپکتروسکوپی رزونانس سطحی و اسپکتروسکوپی امپدانس شیمیایی استفاده شده است. لایه نازک به صورت پوششی بر یک سطح یا ماده می نشینند و باعث ایجاد خواص الکتریکی، فیزیکی و مکانیکی سطحی جدیدی می شود که خصوصیات سطحی زیر لایه را ارتقا می‌بخشد.
خواص لایه های نازک به پارامترهای زیادی وابسته است که این پارامترها مربوط به روش تولید و کیفیت و نوع ماده زیر لایه خواهند بود. چون ساخت لایه نازک در حضور باکتری انجام گرفته، حفراتی با شکل و سایز باکتری بر روی آن ایجاد شده و این لایه نازک قالب زنی شده با ضخامت نانومتری که قابلیت به دام اندازی و رهاسازی باکتری را دارد.
در نهایت، این حسگر قالب زنیشده، برای اندازه گیری مقادیر مختلف باکتری E. Coli به عنوان مدل، با تکنیک اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار گرفت. انتخابپذیری حسگر ساخته شده در حضور باکتری های دیگر نیز مورد بررسی قرار گرفت. سادگی ایده و روش، شاید نکته کلیدی تحقیق باشد، به نظر میرسد، ایده های بدون پیچیدگی خاص، کاربردی تر و قابل فهمتر خواهند بود.
این کار نتیجه یک کار گروهی فوق العاده بین دو گروه تحقیقاتی شیمی دکتر ماندانا امیری و زیست شناسی دکتر سعید لطیفی نوید از دانشگاه محقق اردبیلی و یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه لیل فرانسه است.
این همکاران فرانسوی در اردیبهشت ماه ۹۷ به دعوت گروه شیمی دانشگاه محقق اردبیلی برای برگزاری کارگاهی با عنوان «حسگرهای بر پایه نانوساختارها و مواد زیستی» به ایران آمدند و همکاری های ارزنده بیشتری نیز در این خصوص شکل گرفت.
این همکاران فرانسوی در اردیبهشت ماه ۹۷ به دعوت گروه شیمی دانشگاه محقق اردبیلی برای برگزاری کارگاهی با عنوان «حسگرهای بر پایه نانوساختارها و مواد زیستی» به ایران آمدند و همکاری های ارزنده بیشتری نیز در این خصوص شکل گرفت.
این کار پژوهشی ارزشمند در سال ۲۰۱۸ در مجله Biosensors and Bioelectronics جلد ۱۲۴-۱۲۵ صفحه ۱۶۱ و با ضریب تاثیر ۸.۲ در سطح Q۱ به چاپ رسید. برای مشاهده این مقاله می توانید به لینک زیر مراجعه فرمایید:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S۰۹۵۶۵۶۶۳۱۸۳۰۸۳۹X
دفعات مشاهده: 1176 بار |
دفعات چاپ: 231 بار |
دفعات ارسال به دیگران: 0 بار |
0 نظر