به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، پژوهشگران در مقالهای که بهصورت «مقاله در دست انتشار» در مجله گزارشهای علمی (Scientific Reports) منتشر شده است، سامانهای قابلحمل با نام آکوافلوسنس (AquaFluoSense) معرفی کردهاند. این سامانه یک زیستحسگر نانو-نوری است که با استفاده از نقاط کوانتومی تلورید کادمیم و آپتامرهای DNA اختصاصی، میتواند یونهای سرب و آرسنیک را در نمونههای آب شناسایی کند.
روشهای متداولی مانند طیفسنجی جذب اتمی یا AAS و طیفسنجی جرمی پلاسمای جفتشده القایی یا ICP-MS از حساسیت بالایی برخوردارند و در آزمایشگاهها برای اندازهگیری فلزات سنگین مورد استفاده قرار میگیرند. با این حال، هزینه بالای تجهیزات، زمان موردنیاز برای آمادهسازی و تحلیل نمونه، نیاز به آزمایشگاه تخصصی و حضور نیروی آموزشدیده باعث میشود استفاده از این روشها در بسیاری از موقعیتهای میدانی دشوار باشد.
اینجاست که فناوری نانو میتواند بخشی از معادله را تغییر دهد. پژوهشگران برای ساخت حسگر جدید از نقاط کوانتومی (Quantum Dots) استفاده کردهاند؛ نانوساختارهایی که ویژگیهای نوری آنها به اندازه ذرات وابسته است و میتوانند پس از تحریک با نور، تابش فلورسانس ایجاد کنند. این ویژگی باعث میشود نقاط کوانتومی به مبدلهای نوری بسیار مناسبی برای ساخت حسگرهای کوچک و حساس تبدیل شوند.
در سامانه آکوافلوسنس، نقطه کوانتومی از جنس تلورید کادمیم یا CdTe است که با مولکول مرکاپتوپروپیونیک اسید پوشش داده شده است. پژوهشگران این نقاط کوانتومی را از طریق یک فرایند کنترلشده در محیط آبی سنتز کردند تا ذراتی با پایداری کلوئیدی مناسب و توزیع اندازه نسبتاً یکنواخت به دست آید. این نقاط کوانتومی نقش پروبهای فلورسانس را ایفا میکنند و در اثر تحریک با نور فرابنفش، سیگنال نوری تولید میکنند.
اما بخش کلیدی فناوری در این مرحله وارد میشود. پژوهشگران روی سطح نقاط کوانتومی، آپتامرهای DNA قرار دادهاند. آپتامرها رشتههای مصنوعی DNA تکرشتهای هستند که میتوانند برای شناسایی انتخابی یک مولکول یا یون خاص طراحی شوند. در این پژوهش، آپتامرهایی مورد استفاده قرار گرفتند که تمایل بالایی برای اتصال به یونهای سرب و آرسنیک دارند.
اتصال این آپتامرها به نقاط کوانتومی از …
