ساخت تراشه‌ای با قابلیت اندازه‌گیری ویتامین C و D

به گزارش خبرگزاری مهر، این ابزار بسیار انعطاف‌پذیر بوده و استفاده از آن آسان است و می‌توان آن را برای استفاده در یک دستگاه پوشیدنی برای کمک به یک حفظ یک رژیم غذایی خاص شخصی‌سازی کرد. جزئیات این پروژه در مقاله‌ای در ACS Applied Nano Pathers منتشر شده است.

ویتامین‌های C و D ریز مغذی‌هایی هستند که در مسیرهای متابولیکی درگیر در مبارزه با ویروس‌ها و باکتری‌ها نقش مهمی داشته و در سیستم ایمنی بدن تاثیرگذار هستند. نظارت بر این ویتامین‌ها از این نظر مهم است که سطح ویتامین‌ها را در بدن در محدوده مشخصی حفظ می‌کند.

با این حال، روش‌هایی که در حال حاضر برای این کار در دسترس است، نیاز به تجهیزات آزمایشگاهی پرهزینه دارد که توسط متخصصان باید استفاده شود. این روش‌ها مستلزم جمع‌آوری نمونه خون هستند و زباله‌های خطرناک تولید می‌کنند. تشخیص و تجزیه و تحلیل هر دو ویتامین در یک نمونه به صورت همزمان زمان دشوار است.

برای ساده‌سازی فرایند، محققان انستیتوی فیزیک سائو کارلوس از منابع نسبتاً ارزان مانند کربن و پروتکل‌های سریع عملیاتی برای توسعه یک تراشه الکتروشیمیایی برای نظارت بر ویتامین‌های C و D استفاده کردند.

این تراشه یکبار مصرف است و حاوی دو حسگر بوده که هر یک از آن‌ها از جریان الکتریکی برای تشخیص ویتامین استفاده می‌کند. در مورد ویتامین C، این حسگر از نانوذرات کربنی به عنوان یک الکتروکاتالیست استفاده می‌کند. حسگر ویتامین D از نیترید کربن گرافیتی و نانوذرات طلا همراه با لایه ای از آنتی‌بادی‌های ۲۵(OH)D۳ ساخته شده است.

این تراشه به راحتی کار می‌کند. تمام کاری که کاربر باید انجام دهد این است که آن را به یک دستگاه الکترونیکی قابل حمل کوچک شبیه به گلوکومتر وصل کند، نمونه‌ای از بزاق یا سرم خون را وارد آن کرده و منتظر بماند تا جریان الکتریکی نشان دهنده حضور و سطح ویتامین‌ها نمایش داده شود. نتیجه در کمتر از ۲۰ دقیقه بدست می‌آید.

تیاگو سرفیم مارتینز محقق کالج امپریال لندن می‌گوید: «با بی‌حرکتی گونه‌های الکتروشیمیایی فعال روی سطح یکی از حسگرها، ما توانستیم نیاز به برچسب و پروب‌های ردوکس را حذف کنیم و در نتیجه دستگاه را ساده کنیم و پیچیدگی تجزیه و تحلیل را کاهش دهیم. این کار باعث می‌شود تراشه به طور بالقوه کاربردی تر و کارآمدتر باشد، و این امکان را فراهم می‌کند تا مستقیماً در داروخانه و کلینیک‌ها مورد استفاده قرار گیرد. همچنین به اندازه کافی انعطاف‌پذیر است که برای استفاده به عنوان یک دستگاه پوشیدنی مناسب باشد.»