محققان دانشگاه مرکزی کرالا در هند، کیت تشخیصی قابل حمل، سریع و مقرون به صرفه‌ای را برای تشخیص بالینی سدیم توسعه داده‌اند که در آن از یک حسگر رنگ‌سنجی کاغذی چاپ‌شده مبتنی بر نانوذرات مس عامل‌دار شده با کورکومین استفاده شده است.
ساخت کیت تشخیص یون سدیم با نانوذرات مس دارای کورکومین
سدیم یک الکترولیت حیاتی است که در تمام مایعات بدن وجود دارد و نقش مهمی در حفظ عملکرد طبیعی بدن از جمله عملکرد اعصاب و عضلات دارد. به آن ناتریوم یا + Na نیز می‌گویند.
الکترولیت‌ها مواد معدنی هستند که حامل بار هستند و در مایعات بدن شما وجود دارند. سدیم به همراه سایر الکترولیت‌ها به عملکرد طبیعی سلول‌ها کمک کرده و به تنظیم میزان تعادل مایعات (آب و الکترولیت) در بدن کمک می‌کند. انقباض عضلانی را تحریک می‌کند و تعادل اسیدی و باز پایدار را در سلول‌های خون و بافت حفظ می‌کند.
سدیم پایین خون – هیپوناترمی – معمولا در افراد مسن رخ می‌دهد، به ویژه در افرادی که در بیمارستان بستری هستند یا در مراکز مراقبت طولانی مدت زندگی می‌کنند. علائم و نشانه‌های هیپوناترمی می‌تواند شامل تغییر شخصیت، بی‌حالی و سردرگمی باشد. هیپوناترمی شدید می‌تواند باعث تشنج، کما و حتی مرگ شود.
اندازه‌گیری سدیم خون برای تشخیص علت و کمک به نظارت بر درمان در افراد مبتلا به کم آبی بدن استفاده می‌شود. غلظت سدیم خون در بسیاری از بیماری‌ها غیر طبیعی است، به ویژه اگر بیمار علائم بیماری مغز، ریه، کبد، قلب، کلیه، تیروئید یا غدد فوق کلیوی را داشته باشد.
تست نقطه مراقبت (POCTs) یک ابزار تجزیه، تحلیل و تشخیص قابل حمل، سریع و مقرون به صرفه در مراقبت‌های بهداشتی است. بزرگترین مزیت POCT ها این است که می‌توانند به سرعت انجام شوند و توسط پرسنل بالینی که در روش‌های آزمایشگاهی بالینی آموزش ندیده اند به کار گرفته شوند. نتایج آزمایش سریع می‌تواند به پزشک و سایر پرسنل بالینی پاسخ‌هایی ارائه دهد که می‌تواند به سرعت به تعیین مسیر عمل یا درمان برای بیمار کمک کند.
غلظت سدیم ادرار معمولاً در بیمارانی که غلظت سدیم خون غیرطبیعی دارند آزمایش می‌شود تا مشخص شود که آیا عدم تعادل به دلیل دریافت یا از دست دادن بیش از حد سدیم است. با این حال، یون‌هایی مانند یون پتاسیم (K+)، Mg2+ و Zn2+ با Na+ در آزمایش معمولی تداخل می‌کنند، که مانع بزرگی در تشخیص سدیم می‌شود.
روش‌های مختلفی برای تعیین سدیم موجود در ادرار استفاده می‌شود، مانند الکترودهای انتخابی یونی و کروماتوگرافی یونی که بسیار دقیق و بدون خطا هستند. با این حال، این روش‌ها گران‌قیمت هستند، فرآیند آزمایش زمان طولانی حدود ۲۴ ساعت طول می‌کشد و مقدار نمونه مورد نیاز نسبتاً زیاد است.
در مقابل، نوارهای کاغذی برای استفاده راحت‌تر و مقرون به صرفه‌تر هستند و نتایج سریعی را ارائه می‌دهند. با توجه به این موضوع، رویکردهای مختلف مبتنی بر نانوذرات نیز برای تشخیص غلظت یون سدیم در مایع بدن در حال توسعه هستند. با این حال، یون‌های تداخلی یک مانع بزرگ در مورد سنجش یون هستند.
در میان نانوذرات فلزی، نانوذرات مس به دلیل وجود طیف تشدید پلاسمون سطحی (SPR) که در محدوده مرئی و خواص فلورسانس با بازده کوانتومی مطلوب رخ می‌دهد، به عنوان کاندیدهای امیدوارکننده‌ای برای کاربردهای زیست پزشکی، به‌ویژه سنجش زیستی ظاهر شده‌اند.
در این پروژه، محققان نانوذرات Cu عامل‌دار شده با کورکومین (CuC) را سنتز کرده‌اند وکاربرد آن‌ها در تشخیص یون فلزی سدیم را بررسی کرد.
آن‌ها مشاهده کردند که سیستم سنجش متشکل از CuC سطوح بالایی از گزینش پذیری را برای سنجش و تعیین کمیت یون‌های سدیم نشان می‌دهد. در این پروژه، نوارهای حسگر سدیم مبتنی بر کاغذ ساخته شد و مشخص شد که تشخیص بصری یون سدیم در محدوده فیزیولوژیکی با استفاده از همان سیستم امکان‌پذیر است. با استفاده از روش احیاء شیمیایی، محققان نانوخوشه‌هایی با اندازه ۳ تا ۹ نانومتر متشکل از نانوذرات مس خالص بسیار پایدار و دارای عملکرد سطحی با کورکومین را سنتز کردند. نوارهای حسگر مبتنی بر کاغذ، با قیمت کم برای سنجش سدیم در محدوده فیزیولوژیکی ساخته و کالیبره شده‌اند.