به گزارش روش سئو، پژوهشگران دانشگاه های بوعلی سینا و علوم پزشکی بقیةالله سنسور پوشیدنی بر پایه نانوساختار به منظور اندازه گیری میزان غلظت یون سدیم در نمونه عرق انسان را ارائه کردند که به قول آنها این سنسور ارزانقیمت و قابل حمل، می تواند به صورت غیرتهاجمی علاوه بر ورزشکاران برای تشخیص سلامت عمومی، نظارت بر استرس گرمایی و تشخیص بیماری های مختلف مورد استفاده قرار گیرد.
به گزارش روش سئو به نقل از ایسنا، حسگرهای پوشیدنی مستقیماً بر روی پوست انسان قرار می گیرند و بدون احتیاج به ابزارهای جانبی، می توانند فعالیتهای فیزیولوژیکی بدن را رصد کنند. در این پژوهش یک سنسور پتانسیومتریِ پوشیدنی برای اندازه گیری لحظه ای یون های سدیم در نمونه های تعریق انسان عرضه شد.
دکتر طیبه مدرکیان، عضو هیأت علمی دانشگاه بوعلی سینا همدان در رابطه با این طرح اظهار داشت: کنترل میزان یون سدیم یک شاخص مناسب برای تشخیص دی هیدراسیون یا کم آبی بدن ورزشکاران است و ما در این مطالعات از نانوساختار Na۰.۴۴MnO۲ به علت توانایی برهمکنش با یون های سدیم، رسانایی الکتریکی، پایداری و هزینه ساخت کم بعنوان ماده فعال در ساخت سنسور پوشیدنی برای تشخیص کم آبی بدن ورزشکاران استفاده کردیم.
وی افزود: به منظور تعیین غلظت یون سدیم در نمونه عرق انسان، سنسور پتانسیومتریِ پوشیدنی ساخته شده در یک هدبند ورزشی تعبیه شد. این سنسور به صورت لحظه ای می تواند غلظت یون سدیم را به یک تلفن همراه از راه بلوتوث منتقل کند. این سنسور می تواند یون سدیم را در محدوده غلظتی ۰.۲۱ تا ۲۴.۵۴ میلی مولار در نمونه عرق اندازه گیری نماید که این گستره غلظتی محدوده فیزیولوژیکی این یون را پوشش می دهد.
به قول این محقق این سنسور پوشیدنی می تواند برای اندازه گیری غیرتهاجمی یون سدیم در عرق انسان به منظور مراقبت های بهداشتی و تشخیص بیماری استفاده گردد.
مدرکیان بیشترین کاربرد این سنسورهای قابل حمل را در صنایع پزشکی، مهندسی پزشکی، علوم تغذیه، نظامی و علوم ورزشی دانست و خاطرنشان کرد: بعنوان مثال، برای تحلیل گران علوم ورزشی بسیار حائز اهمیت می باشد که میزان غلظت بعضی از یون های مهم در عرق فرد ورزشکار را در لحظه کنترل کنند، چونکه غلظت بعضی از یون ها با عملکرد فیزیولوژیکی بدن در ارتباطست. غلظت لحظه ای این یون، اطلاعات فیزیولوژیکی مهمی را در مورد عملکرد بدن در اختیار متخصصان قرار می دهد تا تصمیم گیری بهتری در مورد درمان و یا تغذیه افراد داشته باشند.
وی اعتقاد دارد امکان تجاری سازی این محصول وجود دارد و با عنایت به خصوصیت های قابل حمل بودن، قیمت پایین، حساسیت بالا نسبت به یون سدیم و امکان ارسال نتایج سنسور به تلفن همراه، تجاری سازی این محصول می تواند به صنعت پزشکی کمک شایانی کند. هم اکنون تجاری سازی این محصول توسط دانشگاه بوعلی سینا، دانشگاه علوم پزشکی بقیةالله (عج)، یک شرکت شتابدهنده و یکی از شرکتهای دانش بنیان در دست بررسی می باشد.
این عضو هیات علمی دانشگاه دانشگاه بوعلی سینا همدان مهم ترین مزیت این پژوهش نسبت به مطالعات مشابه را استفاده از روش پتانسیومتری بعنوان روش تشخیصی در ساخت سنسور عنوان نمود و خاطرنشان کرد: سنسورهای پوشیدنی الکتروشیمیایی به طور عمده از روش های ولتامتری و یا آمپرومتری استفاده می نمایند. محدودیت های الکترونیکی سبب می شود تا امکان قابل حمل کردن این حسگرها با چالش هایی همراه باشد. در حالیکه برخلاف روش های ولتامتری و آمپرومتری، سنسورهای پوشیدنی بر پایه روش پتانسیومتری به سادگی به دستگاههای قابل حمل تبدیل می شوند.
مدرکیان اظهار نمود: از دیگر مزایای این پژوهش میتوان به رفاه حال فرد داوطلب در حین انجام آزمایش اشاره نمود. با عنایت به این نکته که برای تعیین غلظت یون سدیم، نیازی به گرفتن نمونه خون و یا مایعات بینابینی نیست و تنها از راه عرق حاصل از فعالیتهای روزمره، میزان غلظت این یون سنجش می شود، داوطلب احساس رفاه و آرامش در حین آزمایش دارد.
وی ضمن اشاره به فرایند استفاده از فناوری نانو در این طرح تحقیقاتی اظهار داشت: نانوساختار Na۰.۴۴MnO۲ به علت داشتن توانایی برگشت پذیری پاسخ نسبت به یون Na+، یک ماده فعال سنسوری برای ساخت حسگرهایی با کارایی بالا برای تشخیص غلظت های کم از یون سدیم در سیالات زیستی بدن است. ساخت این نانوساختار توسط تکنیک های مشخصه یابی مختلف (XRD، FESEM، EDX و BET) تأیید شده است. حفرات نانوساختار Na۰.۴۴MnO۲ حساسیت بالایی به یون سدیم دارند و سایر یون های موجود در نمونه های عرق (مانند یون های پتاسیم، کلسیم و منیزیم) اجازه ورود به نانوساختار را ندارند.
مدرکیان تصریح کرد: این سنسور پوشیدنی تهیه شده با نانوساختار Na۰.۴۴MnO۲ به صورت گزینش پذیر به یون های سدیم پاسخ می دهد و یون های مزاحم نمی توانند پاسخ سنسور را مختل کنند.
به نقل از ستاد نانو، محقق این طرح تصریح کرد: امروزه پزشکان، متخصصان علوم تغذیه و ورزش، نیاز دارند تا متغیرهای شیمیایی، فیزیکی و یا زیستی را به صورت لحظه ای رصد کنند تا در مورد بیماران یا افراد ورزشکار به درستی تصمیم گیری کنند. دسترسی به سیالات زیستی مانند مایع بینابینی و خون دارای یک چالش مهم می باشد، چونکه به منظور دسترسی به نمونه، شکستن سطح پوست موردنیاز است و می تواند سبب عفونت شود. از طرفی دیگر، در بین تحلیل و بررسی سیالات زیستی، نمونه عرق انسان از اهمیت زیادی برخوردار است، چونکه یک سیال زیستی غیر تهاجمی است. یون سدیم می تواند برای تشخیص سلامت عمومی، نظارت بر استرس گرمایی و تشخیص بیماری های مختلف مانند هیپوناترمی و فیبروز کیستیک مورد استفاده قرار گیرد. بنابراین، تعیین سطح این یون در عرق، به منظور عرضه اطلاعات مهم برای تشخیص بالینی ضروریست.
نتیجه همکاری پژوهشگران دانشگاه بوعلی سینا و دانشگاه علوم پزشکی بقیةالله (عج) به راهنمایی دکتر طیبه مدرکیان، دکتر عباس افخمی عضو هیأت علمی دانشگاه بوعلی سینا و دکتر حسن باقری عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی بقیةالله که در چارچوب یک طرح تحقیقاتی مشترک بین دانشگاه بوعلی سینا و دانشگاه علوم پزشکی بقیةالله (عج) انجام شده، در مقاله ای با عنوان Wearable Potentiometric Sensor Based on Na۰.۴۴ MnO۲ for Non- invasive Monitoring of Sodium Ions in Sweat در نشریه ANALYTICAL CHEMISTRY به چاپ رسیده است.
منبع: howtoseo.ir
