با همکاری شرکت اینتگریتید گرافن (Integrated Graphene) و دانشگاه باث، پلتفرم حسگری جدیدی ارائه شده که می‌تواند قند خون را با کمترین هزینه و تکرارپذیری بالا شناسایی کند.
نانوحسگر تشخیص قند خون در مرحله تجاری‌سازی
در این حسگر جدید از فوم گرافنی استفاده شده است. در واقع این حسگر به جای اینکه مبتنی بر آنزیم باشد، از فناوری فوم گرافنی بهره می‌برد که بسیار پایدار بوده، ماندگاری طولانی دارد و می‌تواند برای تشخیص غلظت گلوکز پایین‌تر از سیستم های فعلی تنظیم شود. این روش جدید توسعه یافته توسط دانشمندان دانشگاه باث و شرکت اینتگریتید گرافن از یک حسگر شیمیایی استفاده می‌کند که قوی‌تر است و تحت تأثیر دماهای بالا یا تغییرات pH قرار نمی‌گیرد. علاوه بر این، پتانسیل تشخیص دقیق طیف وسیع‌تری از غلظت‌های گلوکز بالاتر و پایین‌تر از محدوده حسگر زیستی فعلی را دارد که ممکن است در سنجش گلوکز نوزاد نیز قابل استفاده باشد.
این حسگر جدید مبتنی بر اسید بورونیک شیمیایی است که به سطح فوم گرافن متصل است. یک لایه پلیمری الکترواکتیو در بالا قرار می‌گیرد و به اسید بورونیک متصل می‌شود. هنگامی‌که گلوکز در محیط وجود دارد، به‌طور رقابتی به اسید بورونیک متصل می‌شود و پلیمر را جابجا می‌کند. حسگر متناسب با مقدار جابجایی پلیمر، جریان الکتریکی تولید می‌کند، به این معنی که غلظت گلوکز در نمونه را می‌توان به دقت اندازه‌گیری کرد. محققان پیش‌بینی می‌کنند که این حسگر دامنه سنجش گلوکز مبتنی بر اسید بورونیک را گسترش دهد و قابل رقابت با حسگرهایی نظیر Eversense باشد. با این حال، برخلاف Eversense، حسگر توسعه یافته در این پروژه بر اساس روش‌های الکتروشیمیایی است تا فلورسانس، در نتیجه رویکردهای جدید سنجش گلوکز مبتنی بر اسید بورونیک را ممکن می‌سازد.
پروفسور تونی جیمز، که برنده جایزه شایستگی پژوهشی ولفسون انجمن سلطنتی در دپارتمان شیمی دانشگاه باث است و به نظارت بر این پروژه کمک کرد، گفت: «ما از نتایج خود هیجان‌زده هستیم زیرا این اولین بار است که از این رویکرد برای سنجش گلوکز استفاده می‌کنیم. ما هنوز در مراحل اولیه بهینه‌سازی حساسیت و تکرارپذیری هستیم، اما امیدواریم که این فناوری جدید بتواند در طیف وسیعی از کاربردها، از سنجش پزشکی گرفته تا تولید مواد غذایی مورد استفاده قرار گیرد.»
دکتر مارکو کافیو، یکی از بنیان‌گذاران و CSO اینتگریتید گرافن گفت: «زمانی که اینتگریتید گرافن تاسیس شد، یکی از چیزهایی که در ابتدا ما را هیجان زده کرد، انبوهی از راه حل‌های حسگری بود که می توانستیم با استفاده از روش فعلی توسعه داده و بهبود بخشیم. اکنون، با این پروژه در کنار دانشگاه باث، شاهد تحقق بخشی از این پتانسیل برای ایجاد یک پلتفرم مقرون‌به‌صرفه‌تر و در نتیجه در دسترس‌تر با استفاده از یک آنزیم جدید هستیم.»
سیمون ویکلی که به‌عنوان بخشی از پروژه دکترای شیمی خود در دانشگاه باث روی این حسگر کار می‌کند، گفت: «بسیاری از روش‌های سنجش گلوکز فعلی بر اجزای زیستی مانند آنزیم‌ها متکی هستند، به این معنی که می‌توانند به تغییرات دما و pH حساس باشند، که ممکن است بر دقت و قابلیت اطمینان تأثیر گذارد. امیدواریم در آینده بتوانیم روش تشخیص گلوکز خود را برای فناوری‌های جدید هیجان‌انگیز، مانند سیستم‌های نظارت بر گلوکز قابل پوشیدن یا کاشت، مشابه آنچه در سنسور Eversense استفاده می‌شود، اعمال کنیم. سیستم ما مبتنی بر مواد شیمیایی است. الکترود فوم گرافن دارای سطح بالایی برای برهمکنش با نمونه خون است، در حالی که پلیمر می‌تواند به‌عنوان یک غربال‌گر مولکولی عمل کند و مولکول‌های بزرگ‌تری را در خون فیلتر کند که می‌تواند در سنجش گلوکز اختلال ایجاد کند. ثابت شده است که این فناوری قابل استفاده مجدد است، که اولین گام به سوی تحقق یک سیستم نظارت مستمر است. جالب اینجاست که همین روش سنجش ممکن است برای طیف وسیعی از اهداف دیگر مانند اسید لاکتیک نیز استفاده شود. این به‌دلیل ماهیت همه کاره گیرنده اسید بورونیک است و یک راهبرد کلی برای انواع کاربردهای حسگری به ما می‌دهد.»