تراشه نانوزیست

فناوري حسگر تشدید پلاسمون سطح به‌منظور شناسایی محدودۀ وسیعی از مواد بیولوژیکی و شیمیایی با جرم­های مولکولی مختلف (Da 70.000 – 200) استفاده می­شود.

سامانۀ حسگر تشدید پلاسمون سطح از دو بخش تراشه و حسگر تشکیل می­شود. تراشۀ حسگر به‌منظور شناسایی آنالیت مورد نظر ساخته می­شود. این حسگر پتانسیل این را دارد که در بسیاری از زمینه­های مهم از قبیل تحقیقات دارويی، تشخیص بیماری­ها در پزشکی، نظارت بر آلودگی­ها و تهدیدهای زیست‌محیطی و ایمنی مواد غذایی در بخش تولید و توزیع، مورد استفاده قرار گیرد. این حسگر نوری قادر به تشخیص کیفی و کمّی بسیار سریع و بدون نیاز به نشان‌دارکردن مواد است.

امروزه ابزارهای بسیاری برای شناسایی کیفی و کمی مواد شیمیایی(سموم و فلزات سنگین) و آلرژن‌های بیوشیمیایی (پروتئین‌ها، قندهای پلیمر، لیپیدها و اسید‌های نوکلئیک) وجود دارد، که این تکنیک‌ها علاوه‌بر صرف مدت زمان طولانی به‌منظور انجام آنالیز، نیازمند تجهیزات جانبی گران‌قیمت و مراحل پیش فراوری نمونه هستند. به‌عنوان مثال، وزن مولکولی پروتئین‌ها بیشتر از 5000 دالتون است که شناسایی و اندازه‌گیری آنها با تکنیک‌های رایج مانند دستگاه LC-MS       (به‌دلیل وزن مولکولی بالای ماده) امکان‌پذیر نیست.

تراشۀ نانوزیست حسگر تشدید پلاسمون سطح    (SPR biosensor) ابزار شناسایی کیفی و کمی مواد است،  که از جمله مهم‌ترین مزیت‌های آن حد تشخیص بالا(ppt)  و اندازه‌گیری در لحظه(Real time)  است. استفاده از بیوحسگر SPR اندازه‌گیری سریع، راحت، خودكار و انتخاب‌پذیر غلظت را ممکن می­سازد.

این حسگر واکنش بین دو مولکول را که یکی از آنها روی سطح حسگر متصل شده و دیگری آزادانه در محلول و بر روی سطح در حرکت است، بررسی می­کند و پس از واکنش بین آن دو براساس تغییر ضریب شکست و در نتیجۀ تغییر زاویۀ رزونانس، مقدار مادۀ مورد نظر تعیین می‌شود. همچنین اختصاصی‌بودن این روش، شناسایی یک جزء مورد نظر از میان اجزاي موجود در محلول را ممکن می­سازد.

در بررسی کیفی، ایمنی و سلامت انواع غذا، آنالیز مداوم مادۀ غذایی، از حیث وجود انواع پاتوژن­ها و سموم از قبیل Pesticide , Mycotoxine . . .  بسیار حیاتی است؛ که انجام آن در محل توزیع ماده غذایی در کوتاه‌ترین زمان ممکن باید صورت گیرد.

تراشۀ نانوزیست حسگر تشدید پلاسمون سطح دارای ویژگی‌ها و قابلیت­های زیر است:

  • شناسایی ماده در فاز مایع و گاز در حجم بسیار کم نمونه؛
  • شناسایی سریع و در لحظۀ مادۀ مورد نظر؛
  • تشخیص اختصاصی یک ماده در مخلوطی از مواد؛
  • شناسایی مادۀ مورد نظر با حدّ تشخیص بالا(ppt)  و اندازه‌گیری در لحظه (Real time)
  • توليد پاسخ­هاي آني و پيوسته به برهمکنش­هاي بيومولکولي رخ‌داده در سطح تراشۀ حسگر؛
  • اندازه­گیری مستقیم و بدون نیاز به معرف و نشان‌دارکردن مادۀ مورد نظر.
  • اندازه­گیری ضریب شکست مواد مورد بررسی؛
  • شناسایی سموم مختلف با جرم­های مولکولی متفاوت؛
  • کنترل کیفیت آب آشامیدنی از حیث وجود فلزات سنگين که مي‌توانند اثرات مخربي بر سلامتی انسان داشته باشند، در محل توزیع با تکنیکی سریع با حد تشخیص بالا؛
  • شناسایی آلرژن­های بیوشیمیایی؛
  • دست‌یابی به فناوري ساخت تراشۀ بیوحسگر تشدید پلاسمون سطح.