پژوهشگران دانشگاه رازی کرمانشاه با همکاری محققان آرژانتینی، موفق به ساخت نوعی حسگر زیستی با استفاده از صفحات گرافن شدند. حساسیت بالا، گزینش پذیری و قابلیت استفاده‌ی مکرر از ویژگی‌های بارز این حسگر است. ساخت و بررسی این حسگر در مقیاس آزمایشگاهی صورت گرفته است.
کرمانشاه: ساخت حسگر زیستی از گرافن
پرگابالین (pregabalin) با نام تجاری لیریکا (Lyrica) یک داروی ضد صرع و ضد تشنج است که برای کنترل تشنج و درمان فیبرومیالژیا(درد و خشکی عضلانی) به کار می‌رود. این دارو برای درد آسیب عصبی ناشی از دیابت و یا آسیب نخاعی نیز استفاده می‌شود. معمولاً برای اندازه‌گیری این دارو از روش‌های کروماتوگرافی استفاده می‌شود که بسیار پر هزینه است. از این‌رو ارائه‌ی روش‌های جدید با هزینه‌ی کمتر دارای اهمیت به سزایی است.
به گفته‌ی علیرضا جلالوند، دانشجوی دکترای شیمی تجزیه، این کار با هدف ساخت یک حسگر زیستی با استفاده از گرافن و پروتئین آلبومین گاوی بر اساس محاسبات تئوری صورت گرفته است. مطالعات انجام شده منجر به ایجاد روشی بسیار مناسب برای اندازه‌گیری داروی پرگابالین درماتریس‌های پیچیده همانند پلاسمای خون شده است. زیست حسگر پیشنهادی از پایداری، تجدیدپذیری و حساسیت مطلوبی در اندازه‌گیری داروی مدنظر برخوردار است. استفاده از این حسگر می‌تواند به عنوان یک روش ارزان قیمت جایگزین روش‌های پرهزینه‌ای همچون کروماتوگرافی شود.
همانگونه که اشاره شد، در این کار تحقیقاتی، جهت ساخت حسگری با ویژگی‌های بهینه، از محاسبات تئوری نیز بهره گرفته شده است. جلالوند معتقد است با استفاده از محاسبات تئوری علاوه بر درک بهتر پارامترهای دخیل در عملکرد مناسب حسگر، می‌توان گام‌های مؤثری در ساخت و توسعه‌ی حسگرهای زیستی برداشت. این امر منجر به کاهش هزینه‌های تولید و در نتیجه تشخیصات بالینی خواهد شد.
وی در ادامه افزود: «آلبومین گاوی به واسطه ارزان و فراوان بودن می‌تواند یکی از گسترده‌ترین پروتئین‌های مورد مطالعه در ساخت نسل جدید حسگرهای زیستی باشد. از آنجا که انتقال الکترون بین پروتئین و الکترود دشوار است، بسترهای مختلفی می‌توانند به همراه پروتئین در سطح الکترود به کار برده شوند. گرافن، که یک ماده‌ی کربنی دوبعدی است به دلیل مزایایی چون هزینه‌ی کم، استحکام و هدایت الکتریکی بالا گزینه‌ی بسیار مناسبی برای این کاربرد است. از این رو در ساخت این حسگر از نانوکامپوزیت گرافن و پروتئین آلبومین گاوی که بر روی سطح الکترود کربن شیشه‌ای قرار گرفته، استفاده شده است.»
این تحقیقات از همکاری دکتر محمد باقر قلیوند- عضو هیأت علمی دانشگاه رازی کرمانشاه- و علیرضا جلالوند حاصل شده که نتایج آن در مجله‌ی Electrochimica Acta (جلد ۱۳۳، شماره ۱، سال ۲۰۱۴، صفحات ۱۲۳ تا ۱۳۱) به چاپ رسیده است.
به گفته‌ی علیرضا جلالوند، دانشجوی دکترای شیمی تجزیه، این کار با هدف ساخت یک حسگر زیستی با استفاده از گرافن و پروتئین آلبومین گاوی بر اساس محاسبات تئوری صورت گرفته است. مطالعات انجام شده منجر به ایجاد روشی بسیار مناسب برای اندازه‌گیری داروی پرگابالین درماتریس‌های پیچیده همانند پلاسمای خون شده است. زیست حسگر پیشنهادی از پایداری، تجدیدپذیری و حساسیت مطلوبی در اندازه‌گیری داروی مدنظر برخوردار است. استفاده از این حسگر می‌تواند به عنوان یک روش ارزان قیمت جایگزین روش‌های پرهزینه‌ای همچون کروماتوگرافی شود.
همانگونه که اشاره شد، در این کار تحقیقاتی، جهت ساخت حسگری با ویژگی‌های بهینه، از محاسبات تئوری نیز بهره گرفته شده است. جلالوند معتقد است با استفاده از محاسبات تئوری علاوه بر درک بهتر پارامترهای دخیل در عملکرد مناسب حسگر، می‌توان گام‌های مؤثری در ساخت و توسعه‌ی حسگرهای زیستی برداشت. این امر منجر به کاهش هزینه‌های تولید و در نتیجه تشخیصات بالینی خواهد شد.
وی در ادامه افزود: «آلبومین گاوی به واسطه ارزان و فراوان بودن می‌تواند یکی از گسترده‌ترین پروتئین‌های مورد مطالعه در ساخت نسل جدید حسگرهای زیستی باشد. از آنجا که انتقال الکترون بین پروتئین و الکترود دشوار است، بسترهای مختلفی می‌توانند به همراه پروتئین در سطح الکترود به کار برده شوند. گرافن، که یک ماده‌ی کربنی دوبعدی است به دلیل مزایایی چون هزینه‌ی کم، استحکام و هدایت الکتریکی بالا گزینه‌ی بسیار مناسبی برای این کاربرد است. از این رو در ساخت این حسگر از نانوکامپوزیت گرافن و پروتئین آلبومین گاوی که بر روی سطح الکترود کربن شیشه‌ای قرار گرفته، استفاده شده است.»
این تحقیقات از همکاری دکتر محمد باقر قلیوند- عضو هیأت علمی دانشگاه رازی کرمانشاه- و علیرضا جلالوند حاصل شده که نتایج آن در مجله‌ی Electrochimica Acta (جلد ۱۳۳، شماره ۱، سال ۲۰۱۴، صفحات ۱۲۳ تا ۱۳۱) به چاپ رسیده است.
