پژوهشگران دانشگاه ایلام موفق به ساخت نوعی حسگر شده‌اند که قادر است مقادیر بسیار ناچیز کوکائین را در خون افراد تشخیص دهد. این حسگر، سرعت و دقت بالایی دارد و هزینه‌های تشخیص را برای مراکز تشخیصی و درمانی به میزان زیادی کاهش می‌دهد.
ایلام: تشخیص افراد معتاد به کوکائین به کمک حسگر زیستی
کوکائین یکی از اعتیادآورترین و خطرناکترین مواد سوءمصرفی است که مقدار بیش از حد آن می‌تواند موجب بروز مشکلات قلبی، تنفسی و حتی منجر به مرگ شود. با توجه به اهمیت شناسایی کوکائین، نیاز به یک روش ساده و گزینش‌پذیر است که در مدت زمان کوتاهی بتواند مقدار این ماده را در نمونه‌های سرم خون انسانی به راحتی اندازه‌گیری کند. هدف این پروژه طراحی حسگری بسیار حساس و گزینش پذیر برای اندازه‌گیری و تشخیص کوکائین است.
به گفته‌ی دکتر محمود روشنی، در اندازه‌گیری کوکائین به روش‌های مرسوم، از دستگاه‌ها و تجهیزات گران قیمتی از جمله دستگاه های HPLC ، GC و… استفاده می‌شود. در این روش‌ها، آماده‌سازی و تهیه‌ی نمونه، وقت گیر و پیچیده بوده و زمان زیادی برای اندازه‌گیری نیاز است. همچنین ممکن است فرد معتاد از عوامل بلاک کننده استفاده کرده باشد که تشخیص کوکائین را غیرممکن می‌کند.
روشنی در ادامه افزود: «با حسگر طراحی شده در این طرح، هزینه‌ی آماده سازی و تهیه‌ی نمونه بسیار کمتر است و اندازه‌گیری و تشخیص میزان کوکائین با سرعت بیشتری انجام می‌شود. همچنین به دلیل گزینش پذیری بسیار بالای حسگر، چنانچه فرد معتاد مقدار بسیار کمی کوکائین مصرف کرده باشد و بخواهد با روش‌های غیرمعمول اثر مصرف را بلاک کند، به کمک این کیت تشخیصی نمی‌تواند مصرف خود را کتمان کند. این کیت تشخیصی هیچگونه اثر جانبی نداشته و با داشتن یک قطره از سرم خون فرد معتاد، تشخیص به راحتی انجام می‌شود.»
به کمک کیت تشخیصی حاصل، معتادین و مصرف کنندگان کوکائین به راحتی تشخیص داده خواهند شد. سازمان‌هایی چون ستاد مبارزه با مواد مخدر، نیروی انتظامی، پزشکی قانونی، مراکز بهداشتی درمانی و کلینیک‌های ترک اعتیاد می‌توانند از حسگر طراحی شده استفاده کنند.
این محقق نحوه‌ی ساخت این حسگر را بدین شرح بیان کرد: «در طرح حاضر زیست حسگر الکتروشیمیایی بر پایه‌ی تثبیت آپتامر بر روی الکترود کربن شیشه‌ای اصلاح شده با نانوکامپوزیت ساخته شده است. بدین صورت که ابتدا نانوکامپوزیتی از نانولوله‌های کربن چندلایه، کیتوسان و مایع یونی طراحی و به دنبال آن توالی DNA (آپتامر) ویژه‌ی کوکائین که در انتهای آن نانوذره نقره متصل است، بر روی سطح قرار گرفته است. کارایی این آپتاحسگر برای اندازه‌گیری کوکائین، توسط روش‌های الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است.»
وی در ادامه به خصوصیات این حسگر اشاره کرد و افزود: «آپتاحسگر طراحی شده به دیگر مواد مخدر و داروها از جمله متادون، پتیدین، پاراستامول و کدئین حتی در غلظت ۲۰۰ برابر بیشتر هم هیچ پاسخی نمی‌دهد. این آپتاحسگر قادر است کوکائین را با حد تشخیص ۱۵۰ پیکومولار در سرم خون انسانی اندازه گیری کند.»
روشنی در پایان عنوان کرد: «با توجه به آمار تأسف بار مصرف دیگر مواد مخدر و همچنین عزم جدی در تشخیص و پیشگیری از اعتیاد، گروه تحقیقاتی ما به دنبال طراحی دیگر حسگرهای مواد مخدر و شناسایی این مواد است.»
نتایج این تحقیقات در مجله‌ی Sensors and Actuators B: Chemical (جلد ۲۰۷، شماره ۱، سال ۲۰۱۵، صفحات ۷۶۴ تا ۷۷۱) منتشر شده و دکتر محمود روشنی- عضو هیأت علمی دانشگاه ایلام- و فائزه شه دوست فرد- دانشجوی دکترای شیمی تجزیه این دانشگاه- در انجام آن همکاری داشته‌اند.
به گفته‌ی دکتر محمود روشنی، در اندازه‌گیری کوکائین به روش‌های مرسوم، از دستگاه‌ها و تجهیزات گران قیمتی از جمله دستگاه های HPLC ، GC و… استفاده می‌شود. در این روش‌ها، آماده‌سازی و تهیه‌ی نمونه، وقت گیر و پیچیده بوده و زمان زیادی برای اندازه‌گیری نیاز است. همچنین ممکن است فرد معتاد از عوامل بلاک کننده استفاده کرده باشد که تشخیص کوکائین را غیرممکن می‌کند.
روشنی در ادامه افزود: «با حسگر طراحی شده در این طرح، هزینه‌ی آماده سازی و تهیه‌ی نمونه بسیار کمتر است و اندازه‌گیری و تشخیص میزان کوکائین با سرعت بیشتری انجام می‌شود. همچنین به دلیل گزینش پذیری بسیار بالای حسگر، چنانچه فرد معتاد مقدار بسیار کمی کوکائین مصرف کرده باشد و بخواهد با روش‌های غیرمعمول اثر مصرف را بلاک کند، به کمک این کیت تشخیصی نمی‌تواند مصرف خود را کتمان کند. این کیت تشخیصی هیچگونه اثر جانبی نداشته و با داشتن یک قطره از سرم خون فرد معتاد، تشخیص به راحتی انجام می‌شود.»
به کمک کیت تشخیصی حاصل، معتادین و مصرف کنندگان کوکائین به راحتی تشخیص داده خواهند شد. سازمان‌هایی چون ستاد مبارزه با مواد مخدر، نیروی انتظامی، پزشکی قانونی، مراکز بهداشتی درمانی و کلینیک‌های ترک اعتیاد می‌توانند از حسگر طراحی شده استفاده کنند.
این محقق نحوه‌ی ساخت این حسگر را بدین شرح بیان کرد: «در طرح حاضر زیست حسگر الکتروشیمیایی بر پایه‌ی تثبیت آپتامر بر روی الکترود کربن شیشه‌ای اصلاح شده با نانوکامپوزیت ساخته شده است. بدین صورت که ابتدا نانوکامپوزیتی از نانولوله‌های کربن چندلایه، کیتوسان و مایع یونی طراحی و به دنبال آن توالی DNA (آپتامر) ویژه‌ی کوکائین که در انتهای آن نانوذره نقره متصل است، بر روی سطح قرار گرفته است. کارایی این آپتاحسگر برای اندازه‌گیری کوکائین، توسط روش‌های الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است.»
وی در ادامه به خصوصیات این حسگر اشاره کرد و افزود: «آپتاحسگر طراحی شده به دیگر مواد مخدر و داروها از جمله متادون، پتیدین، پاراستامول و کدئین حتی در غلظت ۲۰۰ برابر بیشتر هم هیچ پاسخی نمی‌دهد. این آپتاحسگر قادر است کوکائین را با حد تشخیص ۱۵۰ پیکومولار در سرم خون انسانی اندازه گیری کند.»
روشنی در پایان عنوان کرد: «با توجه به آمار تأسف بار مصرف دیگر مواد مخدر و همچنین عزم جدی در تشخیص و پیشگیری از اعتیاد، گروه تحقیقاتی ما به دنبال طراحی دیگر حسگرهای مواد مخدر و شناسایی این مواد است.»
نتایج این تحقیقات در مجله‌ی Sensors and Actuators B: Chemical (جلد ۲۰۷، شماره ۱، سال ۲۰۱۵، صفحات ۷۶۴ تا ۷۷۱) منتشر شده و دکتر محمود روشنی- عضو هیأت علمی دانشگاه ایلام- و فائزه شه دوست فرد- دانشجوی دکترای شیمی تجزیه این دانشگاه- در انجام آن همکاری داشته‌اند.
