استفاده از اسپکتروسکوپی FTIR برای تشخیص سمی بودن نانومواد

محققان دانشکده انرژی Richland، سلول‌های زنده را برای مشاهده اثر عوامل فعال زیستی مختلف مورد آزمایش قرار دادند. آنها برای تست اثرات زیستی نانوذرات بر سلول‌های زنده، آنها را درون یک ظرف شفاف نسبت به اشعه مادون قرمز رشد دادند. اسپکتروسکوپی FTIR قابلیت تشخیص نانوذرات فعال زیستی را، بدون داشتن دانش قبلی در مورد راه‌های علامت دهی سلول‌های در معرض نانوذرات و همچنین بدون نیاز به نمونه شاهد دارا می‌باشد.

محققان دانشکده انرژی ریجیلند از سلول‌های زنده برای تست سمیت نانوذرات استفاده کردند. آنها برای آزمایش اثرات زیستی نانوذرات بر سلول‌های زنده، آنها را روی یک بستر شفاف نسبت به اشعه مادون قرمز، رشد دادند. اسپکتروسکوپی FTIR قابلیت دارد که نانوذرات فعال زیستی را، بدون داشتن دانش قبلی در مورد راه‌های علامت دهی سلول‌های در معرض نانوذرات و همچنین بدون نیاز به نمونه شاهد تشخیص دهد.
بنابراین انتظار می‌رود که اسپکتروسکوپی FTIR سلول زنده، خواص فیزیکی و شیمیایی نانوذرات فعال زیستی را بدون تحت تأثیر قرار گرفتن فعالیت‌های زیستی آن نشان دهد.
دانشمندان PNNL درحال توسعه روشی از اشعه مادون قرمز هستند که انتظار می‌رود نتایج آزمایش‌های سلول زنده را توسط FTIR بهبود بخشد. دکتر وبر معتقد است که هدف اصلی آنها در این پروژه ابتدا استفاده از اسپکتروسکوپی FTIR برای تشخیص پاسخ زیستی سلول‌های زنده در برابر نانوذرات و سپس بررسی تغییرات شیمیایی انجام شده در سلول‌هاست.
اسپکتروسکوپی FTIR به طیف سنجی پیوندهای شیمیایی پرداخته و اطلاعات ارزشمندی جهت مطالعات ژنتیکی ارائه می‌کند.
اسپکتروسکوپیFTIR در مطالعات سلول زنده پاسخ دهی سریعی (چند دقیقه) دارد و می‌تواند فعالیت زیستی نانوذرات را بررسی کند. این اطلاعات می‌تواند برای اولویت‌بندی نانوذرات استفاده شود، تا بتوان آنها را بر حسب سمی بودن و طبیعت فعالیت زیستی‌شان طبقه بندی کرد. از دیگر مواردی که PNNL در حال بررسی آن است یافتن نانو موادی است که می‌تواند بدون خطر وارد بدن شوند چگونگی ورود این نانومواد و محل استقرارشان در بدن نیز از دیگر مسائلی است که این گروه و صنایع خصوصی DOE و NIH در حال سرمایه گذاری روی آنها هستند.
از دیگر اهداف این گروه‌های تحقیقاتی توسعه پیش‌بینی مدل‌های تنفس انسان و حیوان است. آنها سرمایه‌گذاری ۱۰ میلیون دلاری را برای ۵ سال با همکاری مؤسسه خون، ریه و قلب انجام داده‌اند تا بتوانند با طراحی دستگاه تصویربرداری سه بعدی و مدل‌های کامپیوتری جزئیات بیشتری از سیستم تنفسی در انسان و دیگر پستانداران را مشخص کنند.
این محققان یافته‌های خود را درنشست سالیانه American Association for the Advancement of Science ارائه کردند.