تعیین مقدار یون‌های پتاسیم در مغز انسان کاری چالش برانگیز است. پژوهشگران نانوحسگری ساختند که می‌تواند با حساسیت بالا این یون‌ها را شناسایی کند. پتاسیم نقش مهمی در فعالیت‌های مغز انسان دارد که تعیین سطح آن اهمیت زیادی در مطالعات مغز دارد.
ساخت حسگری با قابلیت شناسایی یون پتاسیم در مقادیر اندک
یون پتاسیم اهمیت بالایی در مطالعات مغز انسان دارد، به طوری که رصد غلظت این یون‌ها در مغز به عنوان عاملی مهم در مطالعات مغز قلمداد می‌شود. در راستای پاسخ‌دهی به این نیاز، پژوهشگران سوئیسی موفق به ساخت نانوحسگر نوری شدند که با استفاده از آن می‌توان به اندازه‌گیری دقیق مغز و نقشه‌برداری از آن پرداخت. از این فناوری می‌توان برای طراحی حسگرهای چندمدلی برای به کارگیری در حوزه‌های مختلف استفاده کرد.
فعالیت‌های نرونی در نتیجه رهاسازی پتاسیم یونیزه شده در فضای میان سلولی اتفاق می‌افتد. در اثر فعالیت‌های فیزیولوژی و پاتولوژی، سطح پتاسیم باید به سرعت تغییر کند تا فعالیت ویژه‌ای اتفاق بیافتد. برای این کار پتانسیم از فضای میان سلولی توسط نرون‌ها یا آستروسایت‌ها جذب یا دفع می‌شود.
برای اندازه‌گیری این یون‌ها، محققان دانشگاه لوزان نانوحسگر بسیار حساسی ساختند. جرج اگوستین از دانشگاه دوک می‌گوید: «ساخت این نانوحسگر یک دستاورد بزرگ برای درک بهتر هموستازی مغز است. این نانوحسگر به صورت غیرتهاجمی عمل می‌کند و نسبت به روش‌های رایج اثرات تخریبی کمتری به دنبال دارد. همچنین ابعاد عملکردی آن به گونه‌ای است که می‌توان نقش یون‌های پتاسیم در فعالیت‌های مغزی را مطالعه کرد.»
از این نانوحسگر حساس به پتاسیم می‌توان برای مطالعات آینده مکانیسم‌های شیمیایی و برهمکنش‌های مغز استفاده کرد. بررسی‌های محققان نشان می‌دهد که این نانوحسگر قادر به ارائه تصویری از فضای بین سلولی است. تصاویر ارائه شده توسط نتایج این نانوحسگر به محققان کمک می‌کند تا به بررسی احتمال حضور میکرو دامنه‌های پتاسیم در اطراف نرون‌های فعال بپردازند.
نتایج این پروژه توسط ژئول ولبورن وود و همکارانش در قالب مقاله‌ای با عنوان Imaging extracellular potassium dynamics in brain tissue using a potassium-sensitive nanosensor در نشریه Neurophotonics به چاپ رسیده است. این نشریه از زیرمجموعه‌های SPIE است.
